导　　师： 郑文

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 广州大学

摘　　要： 行星轮系是机械传动中常见的传动装置,由于其自身独特的结构与功能特点,广泛应用于机械设备中。但由于其工作环境的复杂性与工况的时变性,行星轮系经常发生故障,以至于整个设备运行出现故障,造成巨大的经济损失。为此,本论文对行星轮系进行损伤建模与故障分析研究。本课题的主要研究内容包括三个部分:一、根据行星轮系的结构与功能特点对其进行简化,建立动力学模型。结合所研究行星轮系具体的结构参数等,建立其具体动力学微分方程,并利用MATLAB求解,求得其扭振周期与扭振频率;二、根据行星齿轮不同的故障类型——分布式故障与局部故障,研究了啮合点处振动信号模型、行星轮通过效应、传递路径对测试信号的影响等。利用ANSYS对断齿行星齿轮与裂纹行星齿轮进行有限元模态分析,通过对不同故障程度的行星齿轮进行模态分析,研究其变形机理,求得行星齿轮固有频率与损伤程度的递变关系;三、对行星轮系进行故障诊断。根据行星轮系在机械设备中的传动特点,设计搭建行星轮系故障诊断模拟试验台,利用Lab VIEW虚拟仪器设计振动信号采集软件系统与算法处理系统。在此基础上进行行星轮系故障模拟试验,进而利用基于Huber-M改进的Fast ICA BSS算法对所采集到的振动信号进行分离。利用编写的算法求得边带指数SI、相对谐波边带指relHSI、边带能量比SER等SBA指标的具体数值,通过与正常无故障情况下所求得的具体数值进行比较,诊断其故障类型与故障程度。课题研究表明,通过建立与分析行星轮系动力学模型,有助于从动力学的角度去理解其故障机理;对行星齿轮进行有限元模态分析有助于更直观的理解其故障变形机理,并有效探讨了故障存在时其固有频率与故障程度的递变关系;利用改进的BSS算法处理振动信号能更加快速、精确的分离出�

关 键 词： 行星轮系 动力学模型 模态分析 盲源分离 边频带分析

领　　域： []