以国内某现役地铁齿轮箱实体为研究对象,构造计算机虚拟样机,并借助有限元软件构造含有柔性箱体的刚柔耦合模型,探讨了不同测点位置的振动信号特性,分析了断齿数量变化、转矩变化、转速变化情况下的齿轮箱箱体振动特性。结果表明,测点位置距离轴越近,对冲击能量越敏感,但相对的其频域特性模糊;断齿数量、转矩、转速的增大都会导致振动整体加剧,局部上又呈现出各自不同的特性。研究结果对地铁齿轮箱的仿真及试验研究具有一定参考价值。

以某地铁现役齿轮箱三维模型为例,通过有限元仿真的方法对其进行模态分析,寻找箱体结构的刚度薄弱部位,并以此初步作为振动测点位置,并导出含有模态信息的柔性箱体,构造传动系统为刚体的刚柔耦合模型,进行动力学仿真,通过三维模型的修改制造含有断齿故障齿轮箱与正常状态齿轮箱,对比各测点有无故障下的振动数据,选用合适振动测量点。通过此方法可以提前选取合适的传感器测点位置,为试验过程中数据采集的有效性做好提前准备。