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作者：吴朝燕;崔庭琼;刘世磊;王维;刘成义;
单位：重庆科创职业学院;中车(重庆)智慧轨道交通技术有限公司;
摘要：高速履带车辆非对称主轴受内外多源激励影响，易产生疲劳裂纹，导致周期运动失稳，危及系统安全。针对非对称传动主轴的横向裂纹故障，考虑裂纹单元横截面中性轴、截面惯性矩的变化和裂纹的呼吸机制，建立了含有裂纹故障的非对称传动主轴系统动力学模型，研究了裂纹引起主轴刚度的变化随着裂纹深度的变化规律。结果表明，裂纹深度变化显著影响截面惯性矩，水平损失随深度先增大后减小，竖直损失则反之。裂纹加深缩短闭合周期，接近半径时趋于稳定，深裂纹全开闭周期短，渐开闭周期长；采用数值解法求得系统的稳态响应，通过轴心轨迹图、相图、时域响应、频谱图和三维瀑布图，分析临界转速、1/2临界转速和1/3临界转速下，不同位置、不同裂纹深度以及不同偏心量大小对主轴系统动力学特性的影响规律。结果表明，当裂纹位于短轴端，裂纹在竖直方向的信息更容易被观察到。随着裂纹深度和偏心距的增加，2倍频、3倍频的振动幅值明显增加，这种高次谐波振幅的相对增大可作为转子裂纹扩展的特征之一。研究结果为裂纹故障识别研究提供了一定的理论参考。
关键词：非对称传动主轴;;动力学分析;;横裂纹;;中性轴
基金资助：重庆市教委科学技术研究项目(KJQN202405406)
