基于机电耦合动力学的3K行星轮系裂纹故障电流信号研究

摘要：

考虑3K行星轮系内部时变啮合刚度、阻尼、齿侧间隙、综合啮合误差等非线性因素和电机-减速器系统内部机-电-磁耦合效应,建立了电驱动3K-Ⅱ型行星传动系统机电耦合动力学模型.并基于该模型,计算了 5种裂纹故障情况下各齿轮副随转角变化的时变啮合刚度,得到了不同齿轮裂纹故障情况下的定子电流仿真信号.通过时移叠加去工频频谱和包络解调谱对电流信号进行了分析.结果表明:定子电流信号受故障特征的频域调制作用,且出现的边带成分中包含供电频率负值;定子电流信号受故障特征的幅值调制作用,在包络解调谱中,齿轮故障表现为在故障频率及其倍频处出现峰值;太阳轮故障在定子电流频谱边带和包络谱中虽能识别,但相较于其他齿轮故障,表现不够明显.通过机电耦合模型得到的分析结果与通过AM-FM(amplitude modulation-frequency modulation)数学模型分析结果吻合,表明提出的机电耦合模型的合理性,可为研究3K行星轮系各类齿轮故障情况下的电机定子电流信号提供理论指导.

关键词：3K行星轮系、机电耦合动力学建模、定子电流信号、故障诊断

所属期刊栏目：41

分类号：TH132

资助基金：国家自然科学基金;国家重点研发计划;安徽省自然科学基金;安徽省重点研究与开发计划项目;中央高校基本科研基金

在线出版日期：2022-11-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：129-139