多轴系耦合作用下齿轮系统转子裂纹故障的振动特性研究

• 作者: 万志国 李锁斌 窦益华 訾艳阳
• 来源期刊: 噪声与振动控制
• 学科: 工学
• 关键词: 振动与波 齿轮系统 转子裂纹 呼吸效应 动力学仿真 振动特性
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 信号处理与故障诊断
• 页码范围: 180-186
• 页数: 7页
• 分类号: TH113|TP206+.3
• 字数: 5127字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1006-1355.2019.03.036

摘要

为了探究多轴系耦合齿轮系统中的转子裂纹故障与单轴系转子裂纹故障振动响应特性的异同点,基于Jones轴承建模理论,建立滚动轴承的拟静力学模型;利用Timoshenko梁单元建立传动轴的有限元模型;考虑时变啮合刚度、齿轮传递误差、陀螺效应等因素,利用集中参数法建立齿轮副的动力学模型.将轴承、传动轴与齿轮副模型进行集成,建立齿轮系统非线性动力学模型;利用能量释放率理论与应力强度因子为零法分析裂纹转子单元的呼吸效应,利用Newmark-β数值积分法对转子裂纹故障进行动力学仿真,研究转子裂纹故障的振动响应特征.结果表明:与单轴转子系统转子裂纹的振动响应特征不同,当齿轮系统发生转子裂纹故障时,由于齿轮啮合的引起的耦合效应及转子裂纹引起的呼吸效应,时域响应表现出明显的幅值调制现象,频域中转频及其2倍频幅值增加明显,在啮合频率处伴有明显的边频带.研究结果可为齿轮系统转子裂纹故障的监测与诊断提供理论基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	窦益华	西安石油大学机械工程学院	182	950	15.0	24.0
2	訾艳阳	西安交通大学机械工程学院	68	2110	25.0	45.0
3	李锁斌	西安石油大学机械工程学院	4	8	2.0	2.0
4	万志国	西安石油大学机械工程学院	5	4	1.0	2.0