齿面粗糙度对风电齿轮箱行星轮系动力学特性影响

为研究齿面粗糙度对行星轮系动力学特性的影响，提出行星轮系齿轮副动态承载接触分析与系统振动位移耦合方法。以某型兆瓦级风电齿轮箱行星轮系为研究对象，基于分形理论对轮齿粗糙表面进行分形表征，通过齿轮副啮合变形协调条件，构建齿面动态承载接触状态与构件振动位移、粗糙齿面啮合误差以及摩擦力的关联关系，建立风电齿轮箱行星轮系动力学模型，分析粗糙齿面啮合误差与摩擦力对系统动态特性的影响。结果表明：随着粗糙度的增大，齿面载荷峰值与波动幅值增大，动态啮合刚度幅值出现明显波动，均载性能降低；增大粗糙度会降低行星轮系临界转速，在低转速区域内，其具有激励增振作用，而在临界转速区域附近，其具有阻尼减振作用；摩擦力主要影响行星轮系各构件振动位移，可改变动态啮合力在少齿啮合区的幅值。