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与平行轴齿轮箱不同,行星齿轮箱具有结构紧凑、减速比大、功率密度大的特点,但是行星齿轮传动结构复杂,浮动太阳轮难以平衡导致行星齿轮系统振动分析与控制难度大。行星齿轮系统是功率传递过程的中间部件,其振动不仅受自身内部激励的作用,还与外部激励紧密相关,但鲜有研究。本文以两级传动NGW型行星齿轮轴系为研究对象,拟探索外部波动载荷对行星齿轮轴系振动响应的影响规律。主要工作有: 首先,分别推导了传动轴系、行星轮系的动力学微分方程组,并建立了轴系-行星齿轮系统的弯扭耦合动力学模型;通过识别得到了轴承刚度,分析了两级行星齿轮与轴系耦合前后的振动模态。 其次,基于能量法计算了行星齿轮系统的啮合刚度激励和啮合误差激励,探究了太阳轮和内齿圈的安装误差以及外部波动负载对内部啮合激励的调幅和调频作用,定义了波动负载引起的调制函数,分析了调制参数对综合啮合激励的影响以及对应的频谱特性,发现啮合误差和波动负载也会相互调制,衍生出新的调制频率。 然后,设计了行星齿轮轴系试验,探究了在空载、恒定负载和波动负载工况下,行星齿轮轴系的振动特性,重点分析行星齿轮箱的振动调制现象。通过改变恒定负载扭矩和波动幅值的大小,研究负载变化对行星齿轮箱振动调制现象的影响规律。 最后,建立了外部波动负载产生边频调制现象的函数表达式并编制了仿真程序,仿真得到的谱线特征与试验结果吻合,证明了行星齿轮轴系的弯扭耦合振动模型及外部波动负载加载模型合理,验证了波动载荷对行星齿轮轴系振动的调制作用。