含故障的齿轮系统非线性动力学特性分析

永亮 王; 颜靖 完; 凤伟 尹; 柳 杨

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2019.10.025

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含故障的齿轮系统非线性动力学特性分析

试验分析 | 更新时间：2022-10-25

- 含故障的齿轮系统非线性动力学特性分析
- Analysis of Nonlinear Dynamics Characteristic of Spur Gear Pair System with Fault
- 机械传动 2019年第10期页码：136-140
- 作者机构：
  
  1.兰州交通大学机电工程学院，甘肃兰州 730070
  2.吉林铁道职业技术学院，吉林吉林 132002
  3.兰州交通大学数理学院，甘肃兰州 730070
- 作者简介：
  
  王永亮（1993— ），男，甘肃平凉人，硕士研究生，主要研究方向为机械系统动力学。
- 基金信息：
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2019.10.025
  中图分类号：
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王永亮,完颜靖,尹凤伟等.含故障的齿轮系统非线性动力学特性分析[J].机械传动,XXXX,XX(XX):136-140.

Wang Yongliang,Wan Yanjing,Yin Fengwei,et al.Analysis of Nonlinear Dynamics Characteristic of Spur Gear Pair System with Fault[J].Journal of Mechanical Transmission,XXXX,XX(XX):136-140.
王永亮,完颜靖,尹凤伟等.含故障的齿轮系统非线性动力学特性分析[J].机械传动,XXXX,XX(XX):136-140. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.10.025.

Wang Yongliang,Wan Yanjing,Yin Fengwei,et al.Analysis of Nonlinear Dynamics Characteristic of Spur Gear Pair System with Fault[J].Journal of Mechanical Transmission,XXXX,XX(XX):136-140. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2019.10.025.

摘要

综合考虑轻微磨损故障和裂纹故障等因素，建立含故障的直齿轮副的非线性动力学模型，并利用4~5阶变步长Runge-Kutta法对含故障的直齿轮模型的动力学方程进行数值求解；得到了单级齿轮系统在无故障、轻微磨损故障和裂纹故障状态下系统的分岔图、相图和Poincaré映射图；研究了齿轮系统在无故障和故障时的动力学行为，研究结果为齿轮系统的故障诊断、动态设计和安全运行等提供了理论参考。

Abstract

The nonlinear dynamics model for a spur gear pair system is established where the mild wear and crack faults are considered. The nonlinear dynamics equations with faults are solved by employing 4~5 order variable step size Runge-Kutta method. The bifurcation diagrams， phase portraits and Poincaré maps of the single-stage gear system under the condition of no fault, mild wear fault and crack fault are obtained to research the nonlinear dynamics characteristic of system. The dynamics behaviors of gear system in fault-free and fault are studied. The conclusions provide theoretical reference for fault diagnosis, dynamic design and safe operation of gear system.

关键词

直齿轮副非线性动力学磨损故障裂纹故障分岔

Keywords

Spur gear pairNonlinear dynamicsWear faultCrack faultBifurcation

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