齿轮箱箱体表面的振动信号包含了丰富的内部状态信息,因此成为系统动态特性辨识和结构故障诊断的主依据。考虑到啮合刚度,以及加工误差或齿面缺陷的激励作用,从内部激励源到表面拾振点之间形成了多级、多界面的振动传递过程,沿不同路径的传播、衰减特性直接决定了振动信号采集的质量。建立某单级齿轮箱的有限元模型,通过模态叠加法完成了该结构的冲击响应分析,研究了沿不同传播路径的界面传播与衰减情况,并通过振动幅值能量和能量传播损耗率两个参数实现了衰减特性的定量分析。最终通过齿轮箱试验台的脉冲响应试验,验证了数值仿真的准确性,并建立了可信的齿轮箱冲击振动衰减规律。

行星轮系由于结构复杂,其齿面损伤对系统动态特性的影响不易评估,因而为行星轮系的故障诊断带来很 大障碍. 以某NGW21型行星齿轮减速器为研究对象,在内齿圈固定的前提下,研究了健康轮系的刚度合成方法以 及齿面损伤条件下的刚度劣化行为. 采用能量法获得了行星轮与太阳轮和内齿圈单独啮合时的刚度分布曲线,进而基于轮系内部的运动关系和各行星轮之间的相位关系,建立了多点同时啮合工况下的轮系刚度合成方法. 针对太阳轮、内齿圈分别存在不同深度裂纹的情况,探讨了裂纹齿轮与行星轮单独啮合时的刚度分布,并最终对同一行星轮参与的内、外啮合刚度进行了合成. 结果表明：太阳轮裂纹引起的整体刚度劣化更为明显,将更显著地影响行 星轮系的响应特性.

轧机齿轮箱传动系统是轧机系统的重要组成部分,也是较易出现机械故障的部分。轧机齿轮箱出现故障后其异常振动会严重影响轧制过程的稳定性,造成轧辊轴承损坏、轧件质量变差等不良后果。通过声发射监测技术实现振动信号的采集,并结合基于EMD的ICA信号处理方法,得出发现和诊断轧机齿轮箱各类故障的有效方法。通过对某钢厂轧机齿轮箱实测信号的分析验证了此方法的可靠性。该方法的应用极大提高了轧机系统在轧制过程中的稳定性,为实现精密轧制提供了帮助。