含齒根裂紋故障的平行軸齒輪箱動力學特性研究

作者：任學平,武海鋒 日期：2020-10-20/span> 瀏覽：2106 查看PDF文檔

含齒根裂紋故障的平行軸齒輪箱動力學特性研究*
任學平,武海鋒
(內蒙古科技大學 機械工程學院,內蒙古 包頭 014010)

摘要:針對平行軸齒輪箱中齒輪裂紋故障問題,從動力學角度出發,對齒輪嚙合剛度、扭振模型、剛柔耦合模型、齒輪嚙合力、箱體輸入軸節點角加速度及對應頻譜等方面進行了研究。對帶有齒根裂紋的齒輪箱的扭振與動力學進行了聯合仿真,提出了一種基于Bartelmus的扭轉振動模型,以及剛柔耦合動力學的分析方法;利用ADAMS、ANSYS建立了以箱體和帶齒根裂紋的齒輪為主要研究對象的齒輪箱剛柔耦合模型;通過仿真得到了健康和齒根裂紋故障的輪齒嚙合力和角加速度響應曲線,提取了箱體輸入軸端節點1 s內垂直方向的加速度信號,將其導入傳動系統動力學方程中,計算得到了目標齒輪的垂直方向加速度頻譜,并通過實驗進行了驗證。研究結果表明:該方法能很好地模擬現實齒根裂紋存在齒輪箱體輸入軸端的加速度時域頻域響應,對齒輪齒根裂紋故障的動力學響應準確、可靠性高。
關鍵詞:齒根裂紋;嚙合剛度;嚙合力;角加速度;剛柔耦合;頻譜分析
中圖分類號:TH132.46;TH113     文獻標識碼:A          文章編號:1001-4551(2020)08-0861-07

本文引用格式:
任學平,武海鋒.含齒根裂紋故障的平行軸齒輪箱動力學特性研究［J］.機電工程,2020,37(8):861-867.
REN Xue-ping, WU Hai-feng. Dynamic characteristics of parallel shaft gearbox with tooth root crack failure［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2020,37(8):861-867.《機電工程》雜志:http://www.blhldz.com