刘 聪,董惠敏,张 楚

(大连理工大学机械工程学院,大连 116024)

0 引言

行星齿轮传动因具有传动比大、结构紧凑、承载能力强、传动效率高的优点,被广泛应用在汽车、航空航天、船舶和风力发电等领域[1]。行星轮作为传动系统中重要的构件,受安装、材料不均匀因素的影响会产生不平衡故障,在故障的影响下,使得啮合频率及其谐波周围存在大量以故障齿轮特征频率为间隔的调制边带[2],在定轴系统中通常将其作为故障诊断的指标指导工程实践,为此,吸引了很多学者围绕啮合边带调制问题对行星传动系统的故障诊断展开研究。

MCFADDEN等[3]围绕啮合频率周围边带不对称以及啮合频率存在抑制问题展开研究,结果表明这一特征与齿轮箱中行星轮个数、内齿圈齿数有关。随后,INALPOLAT等[4]提出了一种揭示健康状态下齿轮箱边带调制机理的简化振动模型,模型应用汉宁窗函数模拟行星轮转动引起的通过效应,并用该模型对5种不同结构参数的齿轮箱进行分析,揭示了其在正常状态下的边带调制机理。之后模型中又考虑时变啮合刚度和由轮齿交替啮合引起的非线性因素[5],基于该模型对齿轮箱频域特征中由制造误差引起的幅值调制以及相位调制进行研究,同时对其中由行星架转动引起的幅值调制进行解释。LIU等[6]通过建立一种二维集中质量模型,分析振动源到传感器之间传递路径对振动合成信号的影响。LI等[7]对存在稳态、冲击型以及耦合故障的定轴齿轮振动特征进行预测并开展实验,同时研究了共振状态下齿轮箱的振动特征。……