科创中国

      行星传动机构具有传动比高、结构紧凑、传动平稳等优点，已经被广泛应用于航空航天、能源动力等领域装备的传动系统中。然而，因其常工作在低速重载工况下，实际行星传动机构中的轮齿容易出现故障，对装备的安全稳定运行构成威胁。相比于传统的定轴式齿轮传动系统而言，行星传动机构的旋转部件结构及运行方式特殊，动力学响应特性也更为复杂。本成果从信号解析建模的角度，用数学语言厘清了行星齿轮箱振动信号中的故障特征分布规律，指出了太阳轮、行星轮、齿圈故障状态下的振动信号特点，能够与实际装备的行星传动系统参数相结合，形成实际装备行星传动机构的齿轮故障诊断依据，进而开发专用诊断系统。

      技术优势：

      1. 用数学语言准确描述了振动信号中的行星齿轮箱故障特征分布规律。

      2. 所建立的信号解析模型适用于恒定和时变运行工况。

      3. 能够将故障特征规律与故障诊断系统结合，实现自动故障检测。

      性能指标：

      旋转频率、故障特征频率、故障边带分布规律与实际情况吻合。

      成果亮点：

      1. 具有自主知识产权，研究成果已发表高水平论文十余篇。

     2. 技术先进性：国际先进，相关成果被他引1000余次。3. 获2020年教育部自然科学二等奖。

军工装备中，常配备复杂行星传动机构实现变速变矩。所采用的行星传动结构复杂，亟需一套清晰完整的故障特征规律体系，并与检测诊断系统相结合，降低人为诊断分析的难度。

风电装备中，动力传输系统常采用行星传动机构，所采集的振动信号结构及特征规律复杂，使精准故障诊断和定位难度大。亟需彻底梳理厘清行星传动机构的振动响应激励和故障特征分布规律，以降低故障漏报误报率。

      冯志鹏教授，长期从事机械故障诊断与信号分析的研究。机电系统动力学与故障诊断科研梯队由冯志鹏教授带领，现有专职教师3人，博士研究生7人，硕士研究生12人。研究方向主要包括机电系统动力学、健康监测与故障诊断、信号处理、人工智能。团队拥有电机-行星齿轮传动系统、轴承、转子综合实验台、LMS数据采集系统、PCB系列传感器等仪器设备。近年来，承担国家重点研发、国家自然科学基金等项目6项。对交通车辆和能源动力等领域中的机电系统动力学机理、复杂非平稳信号特征分析、智能诊断等问题进行了系统深入研究，在Mechanical Systems and Signal Processing、Journal of Sound and Vibration、IEEE、ASME等期刊上发表论文40余篇，出版学术专著2本。

军工领域中，通过有效梳理总结行星传动机构的振动特性及故障特征分布规律，能够指导关键装备的在线状态监测，保障装备服役安全，顺利执行既定任务；

能源电力领域，尽早地诊断、定位行星齿轮箱故障，能够避免计划外停机，指导相关维修与备件管理，为相关企业大大降低运行维护成本。

合作方式： 技术许可、合作开发

研究情况：已投入人力完成行星齿轮箱各部件旋转频率、故障频率公式推导，并建立不同故障状态下的振动信号解析模型。

推广应用情况：已基于所提出的故障特征分布规律及模型，指导了多家风电企业及军工研究所进行行星齿轮传动机构的故障诊断。

期望技术转移成交价格（大概金额）：100万元。