随机风速下含磨损故障的齿轮系统动力学特性

通过Archard磨损模型计算齿面磨损量,得到了时变啮合刚度,同时考虑齿侧间隙、综合传递误差和随机风速引起的外部激励等因素,建立了含磨损故障的风电机组高速级齿轮传动系统动力学模型,并使用Runge-Kutta法进行求解,分析了不同累计磨损量下风电机组高速级齿轮传动系统的动态特性。研究结果表明:Archard磨损模型符合实际齿轮磨损状态,在节线处磨损最小,在齿顶处的累计磨损量最大;振动位移的波动趋势与输入转矩趋势相反,随着磨损时间的增加,振动位移的波动程度增加;经过5年的磨合期之后,齿轮的主要响应频率的振幅呈线性变化。研究结果为齿轮传动系统的故障诊断与检测提供重要的理论依据。