含齿根裂纹风电行星齿轮传动系统动态特性研究

针对风电行星齿轮传动系统变速变载的工作特点,基于风速功率谱密度模型,计算由随机风引起的系统时变输入转速和转矩,在考虑时变啮合刚度、综合误差和齿侧间隙等内部激励的基础上,建立系统非线性动力学模型,仿真分析变风载下太阳轮含双齿裂纹时系统动态响应,探究沿齿厚贯穿型齿根裂纹对系统动态特性的影响规律。结果表明:齿根裂纹会导致齿轮时变啮合刚度局部下降,且裂纹越深,下降越明显;太阳轮存在齿根裂纹时,系统阶次谱中低阶、啮合阶次及其谐次附近出现以太阳轮局部故障阶次为间隔的成分,且幅值随裂纹扩展而变大;太阳轮存在不相邻双齿根裂纹时,低阶成分和边带阶次的结构与故障齿间隔的健康齿个数相关。