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由于轮齿表面剥落部位啮合变形的复杂性和响应信号强耦合,导致诊断齿轮早期故障困难,为解明表面剥落部位啮合引起的时变刚度及响应特征机理,提出了基于边缘接触时变刚度的轮齿表面剥落动力学模型,提出了轮齿表面剥落缺陷的时变刚度算法,采用复合接触刚度模型在长、宽及深三维分析边缘接触对时变刚度激励及响应特征影响.结果表明新模型能够准确计算剥落对时变刚度,响应特性的影响,可为齿轮系统状态辨识提供重要参考价值.