隨機載荷下風電齒輪箱軸承疲勞壽命分析.pdf

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

2、研究內(nèi)容包括以下幾個方面：
　?。?）雙參數(shù) Weibull分布能夠很好的反映出實際風速分布的情況，根據(jù)已知的某地風場觀測的數(shù)據(jù)的平均風速及其方差，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)，進而利用MATLAB軟件建立起模擬風場的隨機風速模型，并通過 Wblrnd隨機數(shù)生成器實現(xiàn)的，進而可以對隨機風速進行隨機抽樣。然后結合風力機氣動理論，根據(jù)風輪葉片上的隨機風速計算出相應的隨機載荷。
　?。?）風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，計算得到風電齒輪箱各軸承的軸向力及徑向力以及所受合力。在求得各風電齒輪箱軸承合力基礎上，基于赫茲接觸理論和準靜態(tài)法給出風電齒輪箱各軸承的動態(tài)軸承接觸應力，運用雨流法及 K-S假設檢驗法給出了風電齒輪箱軸承動態(tài)接觸應力的分布形式。
　?。?）根據(jù)赫茲接觸理論和準靜態(tài)法得到的風電齒輪箱軸承動態(tài)接觸應力分布形式分析結果，基于隨機載荷循環(huán)作用下疲勞壽命預測模型，預測出風電齒輪箱各軸承的疲勞壽命