風(fēng)電齒輪箱齒輪可靠性靈敏度分析及優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、風(fēng)電齒輪箱作為大型水平軸風(fēng)力發(fā)電機組的核心部分，在隨機動態(tài)載荷作用下的低速、重載、增速的齒輪傳動系統(tǒng)。通常不能滿足20年設(shè)計壽命和年利用率為95％的設(shè)計要求，并且服役期失效率較高，齒輪箱必須具有較高可靠性和使用壽命。齒輪作為核心傳動部件，深入分析齒輪可靠性設(shè)計參數(shù)對齒輪可靠性的影響，合理選取設(shè)計參數(shù)，在設(shè)計制造階段提高齒輪的可靠度及齒輪箱的可靠度具有重要意義。
　　本文以1.5MW風(fēng)電機組齒輪箱高速級斜齒輪為研究對象，根據(jù)齒輪可靠

2、性設(shè)計準(zhǔn)則，研究齒輪可靠性設(shè)計模型中的各個參數(shù)對齒輪可靠性的影響，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了齒輪可靠性優(yōu)化設(shè)計。主要內(nèi)容如下：
　　(1)根據(jù)齒輪可靠性設(shè)計準(zhǔn)則構(gòu)建齒輪可靠性設(shè)計模型，將設(shè)計模型中的各個參數(shù)作為隨機變量，考慮到設(shè)計參數(shù)眾多，極限狀態(tài)方程較復(fù)雜，利用重要性抽樣方法對齒輪可靠性模型進(jìn)行可靠性和可靠性靈敏度分析，分辨出齒輪可靠性模型中的特征參數(shù)對齒輪可靠性的不同影響程度。
　　(2)為充分分析齒輪可靠性模型中設(shè)計參數(shù)在某一給

3、定區(qū)間上變化時，對齒輪失效概率的影響程度，利用響應(yīng)面方法，將齒輪可靠性模型的復(fù)雜功能函數(shù)轉(zhuǎn)換為線性功能函數(shù)，利用重新定義的平均化的全局靈敏度指標(biāo)對線性功能函數(shù)進(jìn)行全局可靠性靈敏度分析，并給出可靠性靈敏度變化曲線，深入分析齒輪可靠性模型的設(shè)計參數(shù)對齒輪可靠性的影響程度，為后續(xù)的齒輪可靠性優(yōu)化設(shè)計提供約束條件和有力參考。
　　(3)在利用可靠性靈敏度分析方法確定了設(shè)計參數(shù)對齒輪可靠性的不同影響程度后，把可靠性靈敏度指標(biāo)較小的參數(shù)作為定