机车车辆齿轮轴裂纹的传动系统振动特性分析

车辆服役过程中，某型机车车辆齿轮传动系统经常出现小齿轮轴裂纹等失效现象。为掌握齿轮轴裂纹状态下传动系统的振动特性，更加有效支撑系统的故障诊断，文章通过齿轮啮合、悬挂系统将齿轮传动系统集成到整车动力学模型中，建立包含齿轮传动系统的机车车辆动力学模型。该模型综合考虑齿侧间隙、时变啮合刚度、轨道几何不平顺及轮轨接触等非线性因素，并通过机车车辆线路实测数据验证所建模型的有效性，同时详细研究不同裂纹深度下的机车车辆齿轮传动系统振动特性。结果表明，机车车辆齿轮传动系统的振动特性受到轴裂纹的影响，其传动平稳性随着裂纹深度的增加会逐渐恶化。该研究结果可为后期的机车车辆齿轮传动系统故障诊断提供理论支撑，对机车车辆的运营维护具有实际指导意义。