風(fēng)電機組齒輪疲勞壽命預(yù)測方法研究.pdf

1、在復(fù)雜多變的外界載荷作用下，風(fēng)電機組齒輪的壽命難以準確預(yù)估是導(dǎo)致風(fēng)電機組失效的一個重要因素，因此，風(fēng)電機組齒輪疲勞壽命預(yù)測對降低故障率有重要的意義。
　　本文采用計算機輔助工程(CAE)技術(shù)來估計風(fēng)電機組齒輪的疲勞壽命。具體做以下研究:
　　1.建立齒輪箱的剛?cè)狁詈夏Ｐ?。首先運用Pro/E對其行星輪、太陽輪、行星架、內(nèi)齒輪、齒輪軸和齒輪進行建模并裝配;然后在Adams中將Hertz接觸理論嵌入仿真模型，在齒輪之間施加接觸力，

2、實現(xiàn)齒輪嚙合時動態(tài)實時仿真。
　　2.基于載荷譜的風(fēng)電機組齒輪疲勞壽命理論計算。選擇適用于高周疲勞破壞的名義應(yīng)力法來預(yù)測風(fēng)電機組齒輪的疲勞壽命。取兩種工況下關(guān)鍵部件的應(yīng)力仿真結(jié)果，利用雨流計數(shù)法、材料的P-S-N曲線和Miner疲勞累積損傷理論通過理論計算得到兩種工況各部件的疲勞壽命。
　　3.基于CAE軟件的風(fēng)電機組齒輪疲勞壽命仿真計算。在疲勞壽命分析專用MSC.Fatigue軟件中，導(dǎo)入動力學(xué)仿真軟件Adams對風(fēng)電機組

3、剛?cè)狁詈夏Ｐ瓦M行動力學(xué)仿真得到的各關(guān)鍵部件的載荷譜，加上將各級齒輪嚙合的簡化模型導(dǎo)入MSC.Patran/Nastran中進行有限元分析得到的模型的應(yīng)力應(yīng)變分布，結(jié)合各關(guān)鍵部件材料的疲勞特性曲線，進行疲勞壽命計算，得到兩種工況各部件的疲勞壽命云圖。
　　通過剛?cè)狁詈夏Ｐ徒⒑推诜治龅玫斤L(fēng)電機組齒輪疲勞壽命的分布情況和最危險點的壽命值，并與風(fēng)電機組齒輪理論計算的壽命作比較，驗證了該方法的可行性。該方法和結(jié)論對風(fēng)電機組的齒輪箱的設(shè)計