風電齒輪箱動力學及疲勞分析.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)化的飛速發(fā)展，具有傳動比恒定，傳動功率大，使用壽命長等優(yōu)點的齒輪傳動系統(tǒng)被廣泛應用在各個行業(yè)。但是齒輪傳動過程比較復雜，齒輪副之間的接觸屬于高副，動態(tài)載荷和其它因素對齒輪系統(tǒng)的疲勞壽命產生較大的影響。另外，隨著應用場合等要求，對齒輪傳動性能的要求越來越高，研究齒輪接觸應力情況、齒輪系統(tǒng)的動態(tài)特性以及齒輪系統(tǒng)的疲勞壽命，對提高齒輪承載能力、系統(tǒng)的平穩(wěn)性、延長齒輪系統(tǒng)疲勞壽命等有著重要的意義。
　　本文以兆瓦級風電齒輪箱傳

2、動系統(tǒng)為研究對象，通過Hertz接觸理論簡化了齒輪接觸模型。運用齒輪剛柔耦合體的動力學分析為瞬態(tài)動力學分析提供載荷激勵，并研究隨機載荷譜下齒輪嚙合的疲勞壽命情況。本文主要研究內容如下：
　　(1).對兆瓦級風電齒輪箱進行參數化建模，根據Hertz接觸理論對齒輪接觸模型進行簡化。為驗證齒輪接觸簡化模型合理性與準確性，利用有限元方法分別對兩種接觸模型進行接觸應力分析，并為齒輪接觸實驗分析提供參考依據。
　　(2).對風電增速齒輪

3、箱系統(tǒng)進行運動學仿真分析，驗證模型的準確性。建立低速級行星輪系剛柔耦合模型，進行動力學仿真分析，獲得更接近實際的太陽輪時變負載扭矩。
　　(3).將時變負載扭矩作為動態(tài)激勵，對低速級行星輪系進行瞬態(tài)動力學仿真，分析得到齒輪嚙合過程中齒面接觸和齒根彎曲危險點處的時間-歷程應力載荷。利用雨流計數法將齒輪危險點處的隨機載荷轉化為一系列變幅載荷譜。
　　(4).分別運用名義應力法和AWB Fatigue疲勞模塊對低速級太陽輪進行疲勞