發(fā)布時(shí)間：2017-09-22 18:09

  本文關(guān)鍵詞：兆瓦級(jí)風(fēng)電齒輪箱的疲勞可靠性研究

  更多相關(guān)文章： 風(fēng)電齒輪箱 有限元分析 動(dòng)力學(xué)仿真 疲勞可靠性

【摘要】：增速箱是風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的重要部件，隨著風(fēng)電機(jī)組向著大型化與運(yùn)行環(huán)境更加復(fù)雜化的方向發(fā)展，要求其應(yīng)具有更高的可靠性，研究復(fù)雜載荷下大功率齒輪箱結(jié)構(gòu)的疲勞壽命及疲勞可靠性，提高其抗疲勞性能，對(duì)于大型風(fēng)電機(jī)組零部件關(guān)鍵技術(shù)的突破，提升我國風(fēng)電裝備技術(shù)水平，促進(jìn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。 本文以某型號(hào)2.5MW的風(fēng)電齒輪箱為研究對(duì)象，對(duì)齒輪箱傳動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵零部件的強(qiáng)度與疲勞壽命及疲勞可靠性作了研究。主要工作內(nèi)容有： （1）根據(jù)風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的載荷標(biāo)準(zhǔn)，基于線性濾波法模擬了風(fēng)機(jī)工作時(shí)的隨機(jī)風(fēng)速，并依據(jù)風(fēng)輪葉片氣動(dòng)理論與風(fēng)機(jī)控制特性計(jì)算了齒輪箱在多種等級(jí)風(fēng)速下的外部載荷；建立了風(fēng)機(jī)主傳動(dòng)鏈的等效剛性動(dòng)力學(xué)模型，依據(jù)等效剛性動(dòng)力學(xué)模型，，計(jì)算了風(fēng)機(jī)緊急停機(jī)時(shí)的制動(dòng)載荷，為極限強(qiáng)度分析提供加載依據(jù)。 （2）利用有限元方法對(duì)齒輪箱的關(guān)鍵傳動(dòng)部件作了強(qiáng)度與剛度校核、高速軸的模態(tài)轉(zhuǎn)頻校核；分析了柔性銷軸在多行星輪傳動(dòng)中的均載作用。 （3）把齒輪箱中因受載變形較大的行星架，柔性銷軸當(dāng)做柔性體，結(jié)合各等級(jí)風(fēng)速下齒輪箱的外載荷對(duì)齒輪箱進(jìn)行了剛?cè)狁詈系膭?dòng)力學(xué)仿真，得到了各傳動(dòng)部件的載荷譜；利用得到的零部件載荷譜進(jìn)行了瞬態(tài)有限元分析，得到各零件的動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變。 （4）利用疲勞分析軟件結(jié)合零件靜態(tài)及瞬態(tài)有限元分析結(jié)果，對(duì)齒輪箱傳動(dòng)系統(tǒng)中的行星架與各齒輪零件進(jìn)行了不同可靠度條件下的疲勞壽命預(yù)測(cè)，并計(jì)算出各零件在規(guī)定設(shè)計(jì)壽命下的疲勞可靠度。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電齒輪箱 有限元分析 動(dòng)力學(xué)仿真 疲勞可靠性
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM315;TH132.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目錄6-8
• 第一章 緒論8-17
• 1.1 課題研究的背景及研究意義8-13
• 1.2 風(fēng)電齒輪箱的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.1 風(fēng)電齒輪箱整體研究狀況13-14
• 1.2.2 風(fēng)電齒輪箱疲勞與可靠性的研究狀況14
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容與技術(shù)路線14-16
• 1.4 本章小結(jié)16-17
• 第二章 風(fēng)電齒輪箱外部載荷分析17-34
• 2.1 風(fēng)機(jī)載荷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)17-20
• 2.2 風(fēng)況模擬20-26
• 2.2.1 平均風(fēng)速的分布特征20-21
• 2.2.2 時(shí)程風(fēng)速模擬21-26
• 2.3 風(fēng)電齒輪箱外部激勵(lì)載荷26-32
• 2.3.1 正常發(fā)電時(shí)的受載情況26-28
• 2.3.2 制動(dòng)極限載荷28-32
• 2.4 本章小結(jié)32-34
• 第三章 齒輪箱各級(jí)傳動(dòng)部件的極限強(qiáng)度、模態(tài)與柔性銷軸的均載特性分析34-51
• 3.1 幾何模型的建立34-35
• 3.2 極限強(qiáng)度分析35-44
• 3.2.1 齒輪箱極限強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)35-37
• 3.2.2 齒輪箱低速級(jí)傳動(dòng)的極限強(qiáng)度分析37-42
• 3.2.3 齒輪箱中間級(jí)傳動(dòng)的極限強(qiáng)度分析42-44
• 3.2.4 齒輪箱高速級(jí)傳動(dòng)的極限強(qiáng)度分析44
• 3.3 高速軸模態(tài)轉(zhuǎn)頻校驗(yàn)44-45
• 3.4 柔性銷軸的均載特性分析45-49
• 3.4.1 柔性銷軸行星傳動(dòng)介紹45-47
• 3.4.2 柔性銷軸行星傳動(dòng)均載特性分析47-49
• 3.5 本章小結(jié)49-51
• 第四章 風(fēng)電齒輪箱傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)仿真51-63
• 4.1 關(guān)于齒輪傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型的建立51-53
• 4.2 基于 Adams 的齒輪箱傳動(dòng)系統(tǒng)的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)仿真53-56
• 4.2.1 柔性體模態(tài)中性文件的制作54
• 4.2.2 仿真參數(shù)的設(shè)置54-56
• 4.3 仿真結(jié)果分析56-60
• 4.3.1 平穩(wěn)啟動(dòng)狀況56-58
• 4.3.2 額定等級(jí)風(fēng)速下的工作狀況58-60
• 4.4 動(dòng)力學(xué)分析載荷結(jié)果的輸出及應(yīng)用60-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 第五章 疲勞壽命與可靠度計(jì)算63-79
• 5.1 疲勞基本理論的介紹63-68
• 5.1.1 疲勞壽命分析方法概述63-64
• 5.1.2 疲勞載荷譜介紹64-65
• 5.1.3 材料的疲勞性能65
• 5.1.4 疲勞累積損傷理論65-67
• 5.1.5 基于應(yīng)力-強(qiáng)度干涉模型的可靠性設(shè)計(jì)方法67-68
• 5.2. 結(jié)構(gòu)的疲勞壽命計(jì)算68-76
• 5.2.1 基于有限元的虛擬疲勞壽命預(yù)測(cè)68-70
• 5.2.2 柔性銷軸與套筒的疲勞壽命估計(jì)70-72
• 5.2.3 齒輪的疲勞壽命估計(jì)72-76
• 5.3 疲勞可靠度的計(jì)算76-78
• 5.4 本章小結(jié)78-79
• 第六章 總結(jié)與展望79-81
• 6.1 全文總結(jié)79-80
• 6.2 展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 致謝85-86
• 附錄86

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊軍;風(fēng)力發(fā)電機(jī)行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)變載荷激勵(lì)動(dòng)力學(xué)特性研究[D];重慶大學(xué);2012年

本文編號(hào)：902287