隨機(jī)載荷下風(fēng)電齒輪箱軸承疲勞壽命分析.pdf

1、風(fēng)電齒輪箱作為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的核心設(shè)備，由于其惡劣的、特殊的工作環(huán)境，對其壽命有較高的要求。軸承是風(fēng)電齒輪箱的一個(gè)重要組成部分，也是失效率最高的部件。由于復(fù)雜多變的載荷環(huán)境，造成風(fēng)電齒輪箱內(nèi)部軸承的壽命難以準(zhǔn)確估計(jì)。因此建立較為符合實(shí)際運(yùn)行環(huán)境的軸承壽命預(yù)測模型，對風(fēng)電機(jī)組安全運(yùn)行有著重大的意義。
　　本文選用1.5MW風(fēng)電齒輪箱軸承為研究對象，在隨機(jī)風(fēng)速作用下，基于隨機(jī)載荷作用下疲勞壽命預(yù)測模型預(yù)測風(fēng)電齒輪箱軸承的疲勞壽命。主要的

2、研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　?。?）雙參數(shù) Weibull分布能夠很好的反映出實(shí)際風(fēng)速分布的情況，根據(jù)已知的某地風(fēng)場觀測的數(shù)據(jù)的平均風(fēng)速及其方差，可以得到雙參數(shù)威布爾分布的形狀參數(shù)和尺寸參數(shù)，進(jìn)而利用MATLAB軟件建立起模擬風(fēng)場的隨機(jī)風(fēng)速模型，并通過 Wblrnd隨機(jī)數(shù)生成器實(shí)現(xiàn)的，進(jìn)而可以對隨機(jī)風(fēng)速進(jìn)行隨機(jī)抽樣。然后結(jié)合風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)理論，根據(jù)風(fēng)輪葉片上的隨機(jī)風(fēng)速計(jì)算出相應(yīng)的隨機(jī)載荷。
　?。?）風(fēng)電齒輪箱軸承在工作過程中

3、，主要受到軸向力和徑向力的作用。根據(jù)工程力學(xué)，計(jì)算得到風(fēng)電齒輪箱各軸承的軸向力及徑向力以及所受合力。在求得各風(fēng)電齒輪箱軸承合力基礎(chǔ)上，基于赫茲接觸理論和準(zhǔn)靜態(tài)法給出風(fēng)電齒輪箱各軸承的動(dòng)態(tài)軸承接觸應(yīng)力，運(yùn)用雨流法及 K-S假設(shè)檢驗(yàn)法給出了風(fēng)電齒輪箱軸承動(dòng)態(tài)接觸應(yīng)力的分布形式。
　?。?）根據(jù)赫茲接觸理論和準(zhǔn)靜態(tài)法得到的風(fēng)電齒輪箱軸承動(dòng)態(tài)接觸應(yīng)力分布形式分析結(jié)果，基于隨機(jī)載荷循環(huán)作用下疲勞壽命預(yù)測模型，預(yù)測出風(fēng)電齒輪箱各軸承的疲勞壽命