考慮零件失效相關的風電齒輪箱壽命建模.pdf

1、齒輪箱作為風電機組的主要傳動部分，其性能的好壞是影響風電機組壽命的一個重要方面。對于齒輪箱而言，忽略系統(tǒng)失效的相關性，常常會導致過大的誤差。本文以1.5MW風電齒輪箱為研究對象，將風電齒輪箱系統(tǒng)結構進行詳細的計算與分析，并利用Copula函數(shù)，考慮風電齒輪箱零件之間的失效相關性，結合Sklar定理，運用逐層分析的思想，構建基于零件失效相關的風電齒輪箱壽命分布模型。
　　首先，考慮變風速對載荷的影響以及順序統(tǒng)計量的特點，在應力-強度

2、干涉模型的前提下，通過以載荷作用次數(shù)為壽命度量指標的機械零部件動態(tài)可靠性模型，構建機械零部件的壽命分布模型。
　　其次，基于風電齒輪箱齒輪的設計參數(shù)，利用機械零部件的壽命分布模型，通過對齒輪齒面接觸疲勞應力與強度的計算，建立了風電齒輪箱零件的壽命分布函數(shù)。用最小二乘法估計風電齒輪箱零件的壽命分布函數(shù)形式中的參數(shù)，進而確定壽命分布函數(shù)的具體分布規(guī)律，以此作為風電齒輪箱系統(tǒng)聯(lián)合分布函數(shù)的邊緣分布函數(shù)。
　　然后，根據(jù)確定零件壽命

3、分布函數(shù)形式時的相應參數(shù)，生成相應的頻率直方圖，然后根據(jù)頻率直方圖的形狀和Copula密度函數(shù)的形狀特點選擇合適的Copula函數(shù)，為建立風電齒輪箱系統(tǒng)壽命分布模型提供了條件。
　　最后，通過使用Sklar定理，在風電齒輪箱實際工況參數(shù)的前提下，運用逐層分析的思想，詳細的分析和計算了風電齒輪箱系統(tǒng)，構建了考慮零件失效相關的風電齒輪箱壽命分布模型，并擬合出風電齒輪箱系統(tǒng)壽命分布函數(shù)隨時間變化的動態(tài)曲線，然后驗證了所建立的壽命分布模型