【摘 要】
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复式行星齿轮传动系统在越来越多的机械装备中得到广泛应用,在车辆、航空等领域发挥着巨大作用,其性能好坏直接影响设备的健康寿命与运维成本。齿轮齿面在高负载工况下会演化出磨损、胶合等故障,而这些故障产生的振动激励又会通过各传递路径反作用于系统,加剧系统磨损速率,影响设备运行。因此对复式行星齿轮箱进行故障诊断与状态监测,对由内部激励造成的振动故障主要传递路径进行识别,提升齿轮箱的可靠性是非常必要的。本课题
【基金项目】
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国家自然科学基金“复式行星齿轮系统多重复合故障的摩擦振动机理与知识进化研究”支持（基金号 No.52175113）； 陕西省国际科技合作计划项目“航空复式行星传动系统摩擦振动传递路径及故障知识进化研究”支持（2020KW?014）；
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复式行星齿轮传动系统在越来越多的机械装备中得到广泛应用,在车辆、航空等领域发挥着巨大作用,其性能好坏直接影响设备的健康寿命与运维成本。齿轮齿面在高负载工况下会演化出磨损、胶合等故障,而这些故障产生的振动激励又会通过各传递路径反作用于系统,加剧系统磨损速率,影响设备运行。因此对复式行星齿轮箱进行故障诊断与状态监测,对由内部激励造成的振动故障主要传递路径进行识别,提升齿轮箱的可靠性是非常必要的。本课题主要研究内容包含如下:（1）以复式行星齿轮箱为研究对象,建立健康齿轮副几何模型以及外行星轮齿面胶合模型,推导齿轮的啮合刚度计算公式,研究不同胶合故障程度对于啮合刚度的影响。在考虑时变啮合刚度、齿侧间隙和阻尼等因素的条件下,建立复式行星齿轮传动系统动力学模型,并分析不同程度齿轮胶合故障对系统振动响应的影响。（2）研究了经典振动传递路径分析方法、基于工况的振动传递路径分析方法以及基于功率流的振动传递路径分析方法,并对因复式行星齿轮箱的外行星轮胶合故障产生的所有振动传递路径的贡献量百分比进行理论计算。（3）在外行星轮上模拟加工胶合故障,设计正常以及不同程度胶合故障齿轮健康状态监测试验方案,完成试验并采集系统振动信号数据,分析不同程度故障对于系统振动响应的影响。（4）基于复式行星齿轮箱独特的结构,分析研究所有的振动传递路径,采用有限元法对因齿轮箱外行星轮胶合故障导致的系统振动传递路径功率流演化状态进行仿真,进而计算各路径的振动传递贡献量,最终确定故障振动信号的主要传递路径,本研究可进一步为振动主要传递路径上的部件优化提供理论依据。
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