本课题针对直升机关键传动部件-行星齿轮系统,研究了基于摩擦-振动内生耦合的行星齿轮-轴承系统故障预示的新方法与新技术。针对轴承及齿轮两种摩擦副,从故障状态下行星齿轮—轴承系统振动传递路径的动力学模型、传动系统摩擦学—动力学耦合机理研究、测试信号预处理及变分模式分解研究、预测评估方法及故障知识资源单元建设研究四个方面展开研究。 主要成果包括: ①提出了一种完整的通用行星齿轮-轴承系统振动传递矢基键合图模型。开发模拟直升机行星齿轮箱服役工况的原型系统。②推导出齿轮轴承传动系统摩擦副时变接触问题的数值计算方法,考虑有/无混合弹流润滑状态下的摩擦影响。③推导了油液系统中磨粒浓度、产生速率与油液监测指标之间的映射关系;划分可表征磨损程度的健康状态区间。④形成以自适应变分模式分解技术为基础的故障预示新技术;设计了变分模式间隔阈值滤波器。⑤研究利用二维变分模式分解提取图像多尺度信息;建立了磨粒图像的描述体系及其与健康状态区间的对应关系。⑥基于多参量退化指标的概率分布和失效阀值进行预测和评估;基于相关向量机等方法进行小样本数据扩充预测,建立故障知识资源单元。