風力機齒輪箱齒根裂紋擴展壽命預測及影響因素分析.pdf

1、風能是解決當前能源危機和環(huán)境危機的有效途徑之一。風力發(fā)電是風能最主要的利用方式，并且最近幾年得到了長足的發(fā)展。齒輪箱是非直驅風力發(fā)電機組最關鍵部件之一，可靠性要求很高，設計壽命長達20年以上，而由疲勞裂紋擴展導致的疲勞斷齒是其最嚴重的失效形式，因此預測風力機齒輪裂紋擴展壽命具有重要的意義。本文以風力機齒輪箱齒輪為研究對象，預測了其裂紋擴展壽命，并分析了三種因素對其裂紋擴展壽命的影響。
　　在葉輪氣動載荷模型、傳動系統(tǒng)的動力學模型和

2、齒根裂紋擴展模型的基礎上，建立了一個完整的風力機傳動系統(tǒng)齒輪裂紋擴展壽命機理模型。并以某風力機齒輪箱行星級太陽輪為研究對象，預測了其在達坂城風場中隨機風載作用下的齒輪裂紋擴展壽命。裂紋擴展壽命為4249小時。
　　在裂紋擴展壽命預測模型的基礎上，分析了單因素對裂紋擴展壽命的影響。分別對不同緊急制動方式、齒輪箱內部動態(tài)過程和齒輪材料斷裂性能退化進行了建模，并分別分析了這三種因素對風力發(fā)電機組傳動系統(tǒng)齒輪的裂紋擴展壽命的影響機理和影響