基于刚柔耦合模型的行星齿轮箱动力学仿真分析

作     者：马朝永 冀建东 胥永刚 陈俊燃 MA Chaoyong;JI Jiandong;XU Yonggang;CHEN Junran

作者机构：北京工业大学机械工程与应用电子技术学院先进制造技术北京市重点实验室 

出 版 物：《北京工业大学学报》 (Journal of Beijing University of Technology)

年 卷 期：2019年第45卷第8期

页      面：719-726页

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51775005 51675009) 

主　　题：行星齿轮箱 啮合振动 时变动力学 刚柔耦合 局部故障调制 动力学仿真 

摘      要：行星齿轮箱在运转过程中,振动信号主要来源于齿轮间的啮合振动,各啮合点与传感器之间的位置周期性变化,啮合振动信号在同一时刻通过不同的传递路径被传感器采集到,导致传感器采集到的信号耦合严重,十分复杂,不利于有效进行故障诊断.为此,考虑信号采集的实际特点,依据实验室设备参数,利用PROE、ANSYS以及动力学仿真软件ADAMS,建立行星齿轮箱的刚柔耦合动力学仿真模型.结合Inalpolat提出的时变动力学模型,考虑齿轮箱各齿轮的局部故障信号调制、旋转调制以及结构和约束调制,建立改进的局部故障时变动力学模型.通过对比改进的局部故障时变动力学模型与仿真模型的结果得出了行星齿轮箱边频带信号中幅值与边频间隔的特点,从而验证了模型与理论的合理性.最后与实验信号对比,验证了结论的正确性,该研究结果可以为行星齿轮箱故障诊断提供有效的理论与工程基础.