薄壁锥齿轮

行波共振故障定位

该齿轮的行波共振能量集中于腹板外缘，其频谱指纹可区分前行/后行波，为轴系传动故障监测提供直接依据。

Zhaoyang, Tian · 唐进元 · 胡泽华 · Liangju, Feng · Feiyu, Bao · Xiaojie, Ma · Zongying, Yi

International Journal of Mechanical Sciences 2026

技术优势

振动能量位置可识别

行波共振能量严重集中在齿轮腹板外缘，传递到轴的振动极小，揭示了传统壳体安装传感器无法检测早期疲劳前兆的原因。

频谱指纹可区分模态

后行波和前行波模态分别产生非对称边带，驻波产生对称边带，为运行故障识别提供了定量准则。

计算效率大幅提升

采用组件模态综合优化三维实体模型，并利用虚拟旋转传感器策略避免移动网格，实现高效仿真。

应用场景

• 齿轮传动故障诊断：提供频谱边带不对称性准则，从振动信号中判别前行/后行波共振及驻波。
• 航空发动机附件机匣：揭示薄壁锥齿轮行波共振能量集中位置，支持附件机匣齿轮腹板直接监测。
• 转子系统动力学：阐明陀螺效应导致节径模态分裂为前行/后行波，完善转子-齿轮耦合动力学模型。