風電齒輪箱柔性銷軸結構的優(yōu)化分析.pdf

1、隨著國家新能源政策的支持，以及低碳環(huán)保發(fā)展大趨勢的促進，我國以風力發(fā)電為代表的各類清潔能源產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展。風電齒輪箱是風電主機的重中之重；其輕量化、大功率的結構，及高可靠、長壽命的性能成為技術突破的關鍵領域，尤其是柔性銷軸等新技術的加入讓齒輪箱的優(yōu)化分析變得更重要。
　　本研究以齒輪箱柔性銷軸結構的輕量化為主旨，在分析了柔性銷性能的基礎上優(yōu)化了其重要尺寸參數(shù)。將應用了柔性銷的行星輪系看做整體系統(tǒng)，依據(jù)風電齒輪箱設計規(guī)范，歸納結

2、構約束條件，結合MATLAB軟件并采用遺傳算法對柔性銷軸結構做輕量優(yōu)化設計，與原方案比較優(yōu)化效果明顯，且設計強度滿足技術要求。分析評估了風電齒輪箱的失效模式和特點，確定了高故障率單元，并建立了柔性銷軸系統(tǒng)的可靠性評估模型。利用線性加權法,給柔性銷軸系統(tǒng)體積和可靠度配以權數(shù)，形成新的數(shù)學優(yōu)化模型。再結合懲罰函數(shù)，對優(yōu)化模型求解，得到既減小體積又提高可靠性的最優(yōu)解。運用蒙特卡羅法對建立的柔性銷軸系統(tǒng)可靠性模型進行仿真，模擬了各應力強度分布與