基于動力學的齒輪齒面故障模擬方法的研究
摘要：當齒面產生剝落時,其嚙合剛度變化引起的振動響應特征是實現剝落故障診斷的重要依據。基于動力學研究,建立直齒圓柱齒輪副嚙合振動分析模型,簡要分析其動力學特性。以有限元軟件為基礎,運用ANSYS/LS-DYNA分別建立完整齒面齒輪(以下簡稱正常齒輪)副和齒面有剝落齒輪(以下簡稱故障齒輪)副的沖擊特性有限元仿真模型,對其進行動力學仿真,得到相同加載和初始條件下,正常齒輪和故障齒輪的相關參數隨時間變化曲線。通過對比,分析得到故障齒輪的故障特征,齒面剝落的存在使得齒輪綜合嚙合剛度明顯減小,加上系統時域信號中存在周期性沖擊響應,使得故障信號更加明顯和具有周期性。通過對正常齒輪和故障齒輪不同位置的振動信號進行仿真,并和試驗結果進行對比,驗證仿真的正確性,從而為齒面故障診斷和嵌入式傳感器的優化布置提供參考。
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