行星齿轮典型断齿故障的动力学仿真
发布时间:2018-04-28 22:13
本文选题:风力机 + 行星齿轮箱 ; 参考:《振动.测试与诊断》2017年04期
【摘要】:基于一种改进的行星齿轮箱集总参数模型,将断齿故障等效到时变啮合刚度中,建立了直齿行星齿轮的太阳轮断齿故障、行星轮断齿故障和内齿圈断齿故障的动力学模型。以某单级行星齿轮为研究对象,考虑扭转方向外部激励,对其正常和各断齿故障状态下的动力学模型进行求解,对内齿圈垂直振动加速度信号进行分析。研究结果表明:只考虑扭转方向的外部激励时,正常状态下内齿圈最高点处的垂直振动加速度信号频谱中幅值最高的共振峰与模态能量分布相关;在各断齿故障状态下,内齿圈垂直振动加速度的有效值均大于正常值,时域波形中可看到不同形式的冲击,包络谱中可看到对应的故障特征频率及其倍频成分。
[Abstract]:Based on an improved lumped parameter model of planetary gearbox, the dynamic models of solar gear breakage fault, planetary gear broken tooth fault and inner gear broken tooth fault are established by equivalent time-varying meshing stiffness of broken tooth fault. Taking a single stage planetary gear as the research object, considering the external excitation of the torsional direction, the dynamic model of the gear under normal and broken tooth faults is solved, and the acceleration signal of vertical vibration of the inner gear ring is analyzed. The results show that the resonance peak with the highest amplitude in the frequency spectrum of the vertical vibration acceleration signal at the highest point of the inner gear ring is related to the modal energy distribution when only the external excitation in the torsional direction is considered, and in the case of each broken tooth fault, the resonance peak in the frequency spectrum of the vertical vibration acceleration signal is related to the mode energy distribution. The effective values of the vertical vibration acceleration of the inner gear ring are all larger than the normal values. Different forms of impact can be seen in the time domain waveform and the corresponding fault characteristic frequency and its frequency doubling component can be seen in the envelope spectrum.
【作者单位】: 清华大学电力系统国家重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51174273)
【分类号】:TH132.41;TM315
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,本文编号:1817103
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