华南理工大学学报(自然科学版)

作者：莫帅, 方淅, 陈泽宇, 赵新浩, 陈素姣, 周大坤, 姚博炜, 张伟

单位：1.广西大学 特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室，广西 南宁 5300042.广西大学 机械工程学院，广西 南宁 5300043.中国航发中传机械有限公司，湖南 长沙 4102004.柳工柳州传动件有限公司，广西 柳州 5450075.方盛车桥（柳州）有限公司，广西 柳州 5450066.柳州赛克科技发展有限公司，广西 柳州 545000

关键词：行星齿轮传动系统,点蚀故障,非线性动力学,分岔,混沌

基金：广西杰出青年科学基金项目(2025GXNSFFA069016);广西科技重大专项(桂科AA24263074);广西科技重大专项(桂科AA23073019);国家自然科学基金项目(52265004)

行星齿轮传动系统在润滑不良等极端工况下运行时，容易发生齿面点蚀故障，严重影响传动精度与服役寿命。为保障系统可靠运行，需深入探究点蚀故障下的系统动态特性。该文综合考虑点蚀故障状态下的时变啮合刚度、时变摩擦力、传动误差和齿侧间隙等因素，建立一种多重激励因素耦合的行星齿轮传动系统非线性动力学模型。采用四阶龙格‒库塔数值积分方法对系统振动微分方程进行求解，利用时域图、相平面图、频谱图、小波时频图、三维频谱图及分岔图等表征方法，对不同转速与点蚀故障下的系统振动特性进行分析。结果表明：系统在不同转速下呈现出丰富的非线性动力学行为，包括周期运动、多周期运动及混沌运动等运动特征；轮齿点蚀故障通过改变时变啮合刚度，导致系统振动位移突变，降低了系统稳定性；随着转速的增加，点蚀故障引起的系统振动的振幅也随之增大。该文还搭建了行星齿轮传动系统动力学特性试验台，验证了所建模型及所采用的计算方法的准确性。研究成果揭示了点蚀故障与系统动态特性之间的内在关联，为行星齿轮传动系统的故障诊断与状态监测提供了参考。

来源：2026年第4期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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