行星齿轮箱太阳轮裂纹故障仿真及实验研究

在动力学仿真软件LMS Virtual. Lab中建立含3个行星轮的单级行星齿轮箱刚柔耦合模型,首次利用CAD Contact Force轮廓识别功能产生与轮齿相应的内部激励,建立了太阳轮齿根裂纹与轮系响应信号的映射关系。正常啮合工况,响应阶次谱中的峰值阶次为各阶理论啮合频率附近能被行星轮通过频率阶次整除的成分;受传感器固定位置的测试方式影响,峰值阶次附近出现关于行星架转频及其谐次的调制边带。太阳轮齿根裂纹工况,响应阶次谱中出现2组新的以太阳轮裂纹故障特征阶次为间隔的共振调制边带,2组调制边带间隔为太阳轮绝对转频阶次与行星轮个数倍行星架转频阶次之差。研究结果表明实验信号与仿真结果相符。