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含故障的直齿圆柱齿轮动力学建模、修正及试验验证
1
作者
张保强
汪鑫
+1 位作者
颜伟杰
罗华耿
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第13期315-323,共9页
针对试验模拟直齿圆柱齿轮不同失效类型及不同失效程度高成本和难度大的问题。本文应用集中参数法建立直齿圆柱齿轮的弯-扭耦合振动分析模型,运用能量法计算时变啮合刚度,研究了裂纹、点蚀等不同失效形式对齿轮副时变啮合刚度的影响规律...
针对试验模拟直齿圆柱齿轮不同失效类型及不同失效程度高成本和难度大的问题。本文应用集中参数法建立直齿圆柱齿轮的弯-扭耦合振动分析模型,运用能量法计算时变啮合刚度,研究了裂纹、点蚀等不同失效形式对齿轮副时变啮合刚度的影响规律,随后通过系统模型修正方法,修正动力学模型中的系统参数,以建立与实际系统较吻合的动力学模型。通过修正后的直齿圆柱齿轮数值算例,揭示了不同失效类型及失效程度的时域、频域特征响应规律。对试验振动信号分析,验证了含故障的直齿圆柱齿轮动力学模型的准确性。结果表明,该模型可以准确识别直齿圆柱齿轮多种齿轮失效类型,为直齿圆柱齿轮系统的故障诊断数据库建立提供了数据支撑。
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关键词
齿轮动力学模型
模型
修正
故障机理
故障数据库
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职称材料
多载荷工况下人字齿轮传动系统振动特性分析
被引量：
26
2
作者
王峰
方宗德
李声晋
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2013年第1期49-52,77,共5页
由轮齿接触分析以及轮齿承载接触分析计算出考虑安装误差的轮齿啮合刚度,建立了考虑时变啮合刚度激励、啮合冲击激励和齿侧间隙激励的人字齿轮系统十二自由度啮合型弯-扭-轴耦合非线性振动模型。以某船用单级人字齿轮副为实例,研究了多...
由轮齿接触分析以及轮齿承载接触分析计算出考虑安装误差的轮齿啮合刚度,建立了考虑时变啮合刚度激励、啮合冲击激励和齿侧间隙激励的人字齿轮系统十二自由度啮合型弯-扭-轴耦合非线性振动模型。以某船用单级人字齿轮副为实例,研究了多载荷下人字齿轮左端啮合副周向的振动特性,结果表明,外载荷的增大使得啮合刚度激励和啮合冲击激励下系统的振动均增大,且啮合冲击激励对外载荷的敏感性高于啮合刚度激励,而齿侧间隙激励下系统的振动则随着外载荷增大而减小。同时,啮合冲击激励对系统振动的影响随着载荷增大而增大,而啮合刚度激励和齿侧间隙激励则随着载荷增大而减小。
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关键词
啮合刚度
线外啮合冲击
齿侧间隙
多载荷
人字
齿轮动力学模型
振动特性
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职称材料
裂纹齿轮时变啮合刚度与传动系统振动机理
被引量：
3
3
作者
莫帅
王檑
+3 位作者
胡庆森
周长鹏
高瀚君
岑国建
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1769-1778,共10页
研究齿轮裂纹对时变啮合刚度和振动特性的影响机理。首先,将齿轮齿廓分为过渡曲线、渐开线非啮合区和渐开线啮合区3个部分建立精确的齿廓模型,再结合势能法改进时变啮合刚度计算方法。其次,建立齿轮裂纹分析模型,将裂纹扩展路径和有效...
研究齿轮裂纹对时变啮合刚度和振动特性的影响机理。首先,将齿轮齿廓分为过渡曲线、渐开线非啮合区和渐开线啮合区3个部分建立精确的齿廓模型,再结合势能法改进时变啮合刚度计算方法。其次,建立齿轮裂纹分析模型,将裂纹扩展路径和有效厚度的限制线分别假设为直线和抛物线,根据几何法和裂纹终止点的位置,改进有效截面积和截面惯性矩的计算方法,求解不同裂纹状态下的时变啮合刚度曲线。最后,建立六自由度裂纹齿轮故障动力学模型,采用龙格-库塔法求解不同裂纹下齿轮传动系统的振动特性和幅频特性,通过小波变换对振动特征进行时频分析。同时,采用统计指标的方法,研究齿轮裂纹对传动系统振动响应的敏感度。研究结果表明:裂纹齿轮在啮合过程中会产生冲击特征,随着裂纹情况的加剧,冲击加剧;峭度对振动响应最为敏感。
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关键词
齿轮
裂纹
时变啮合刚度
齿轮动力学模型
振动响应
故障机理
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职称材料
题名
含故障的直齿圆柱齿轮动力学建模、修正及试验验证
1
作者
张保强
汪鑫
颜伟杰
罗华耿
机构
厦门大学航空航天学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第13期315-323,共9页
文摘
针对试验模拟直齿圆柱齿轮不同失效类型及不同失效程度高成本和难度大的问题。本文应用集中参数法建立直齿圆柱齿轮的弯-扭耦合振动分析模型,运用能量法计算时变啮合刚度,研究了裂纹、点蚀等不同失效形式对齿轮副时变啮合刚度的影响规律,随后通过系统模型修正方法,修正动力学模型中的系统参数,以建立与实际系统较吻合的动力学模型。通过修正后的直齿圆柱齿轮数值算例,揭示了不同失效类型及失效程度的时域、频域特征响应规律。对试验振动信号分析,验证了含故障的直齿圆柱齿轮动力学模型的准确性。结果表明,该模型可以准确识别直齿圆柱齿轮多种齿轮失效类型,为直齿圆柱齿轮系统的故障诊断数据库建立提供了数据支撑。
关键词
齿轮动力学模型
模型
修正
故障机理
故障数据库
Keywords
gear dynamic model
model modification
fault mechanism
fault database
分类号
TH132 [机械工程—机械制造及自动化]
TH113.1 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
多载荷工况下人字齿轮传动系统振动特性分析
被引量：
26
2
作者
王峰
方宗德
李声晋
机构
西北工业大学机电学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2013年第1期49-52,77,共5页
基金
国家自然科学基金(51175423)
文摘
由轮齿接触分析以及轮齿承载接触分析计算出考虑安装误差的轮齿啮合刚度,建立了考虑时变啮合刚度激励、啮合冲击激励和齿侧间隙激励的人字齿轮系统十二自由度啮合型弯-扭-轴耦合非线性振动模型。以某船用单级人字齿轮副为实例,研究了多载荷下人字齿轮左端啮合副周向的振动特性,结果表明,外载荷的增大使得啮合刚度激励和啮合冲击激励下系统的振动均增大,且啮合冲击激励对外载荷的敏感性高于啮合刚度激励,而齿侧间隙激励下系统的振动则随着外载荷增大而减小。同时,啮合冲击激励对系统振动的影响随着载荷增大而增大,而啮合刚度激励和齿侧间隙激励则随着载荷增大而减小。
关键词
啮合刚度
线外啮合冲击
齿侧间隙
多载荷
人字
齿轮动力学模型
振动特性
Keywords
mesh stiffness
corner meshing impact
backlash
multi-load
double helical gear dynamic model
vibration characteristics
分类号
TH132 [机械工程—机械制造及自动化]
O322 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
裂纹齿轮时变啮合刚度与传动系统振动机理
被引量：
3
3
作者
莫帅
王檑
胡庆森
周长鹏
高瀚君
岑国建
机构
天津工业大学机械工程学院
广西大学机械工程学院
华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室
江苏万基传动科技有限公司
北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室
宁波中大力德智能传动股份有限公司
出处
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1769-1778,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51805368)
中国科协青年人才托举工程(2018QNRC001)
+1 种基金
数字制造装备与技术国家重点实验室开放基金资助项目(DMETKF2021017)
江苏省泰州市双创计划项目(20212333)。
文摘
研究齿轮裂纹对时变啮合刚度和振动特性的影响机理。首先,将齿轮齿廓分为过渡曲线、渐开线非啮合区和渐开线啮合区3个部分建立精确的齿廓模型,再结合势能法改进时变啮合刚度计算方法。其次,建立齿轮裂纹分析模型,将裂纹扩展路径和有效厚度的限制线分别假设为直线和抛物线,根据几何法和裂纹终止点的位置,改进有效截面积和截面惯性矩的计算方法,求解不同裂纹状态下的时变啮合刚度曲线。最后,建立六自由度裂纹齿轮故障动力学模型,采用龙格-库塔法求解不同裂纹下齿轮传动系统的振动特性和幅频特性,通过小波变换对振动特征进行时频分析。同时,采用统计指标的方法,研究齿轮裂纹对传动系统振动响应的敏感度。研究结果表明:裂纹齿轮在啮合过程中会产生冲击特征,随着裂纹情况的加剧,冲击加剧;峭度对振动响应最为敏感。
关键词
齿轮
裂纹
时变啮合刚度
齿轮动力学模型
振动响应
故障机理
Keywords
gear crack
time varying meshing stiffness
gear dynamics model
vibration response
failure mechanism
分类号
TH132 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
含故障的直齿圆柱齿轮动力学建模、修正及试验验证
张保强
汪鑫
颜伟杰
罗华耿
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
多载荷工况下人字齿轮传动系统振动特性分析
王峰
方宗德
李声晋
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2013
26
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
裂纹齿轮时变啮合刚度与传动系统振动机理
莫帅
王檑
胡庆森
周长鹏
高瀚君
岑国建
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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职称材料
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