本文關(guān)鍵詞：風(fēng)電齒輪齒形優(yōu)化及疲勞可靠性分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著能源和環(huán)境問題的嚴(yán)峻,新能源的發(fā)展已上升到國家戰(zhàn)略。近年來,風(fēng)電設(shè)備在我國得到大力發(fā)展和運(yùn)用。在風(fēng)電機(jī)組故障中,齒輪箱故障占機(jī)組故障率的20%,且停機(jī)時間長,維修困難,而齒輪故障占齒輪箱故障的40%左右,所以提高齒輪的可靠性對提高整個齒輪箱的可靠性意義重大。本文以某型號2MW級風(fēng)電齒輪箱為研究對象,探討齒輪的相關(guān)分析,主要研究內(nèi)容如下：(1)基于RomaxDesigner平臺,建立2MW級風(fēng)電齒輪箱的虛擬樣機(jī)模型,將隨機(jī)風(fēng)載轉(zhuǎn)換為速度轉(zhuǎn)矩載荷,確定第一級行星齒輪傳動為研究對象。(2)探討齒輪的制造安裝誤差對應(yīng)力的影響,制造誤差有齒厚制造誤差、齒根圓角半徑制造誤差、齒寬制造誤差、齒頂圓直徑和齒根圓直徑制造誤差,安裝誤差為中心距偏差。得出各個參數(shù)的接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力在誤差內(nèi)的變化規(guī)律,并給出在實(shí)際加工中的建議。(3)以太陽輪為例,以單位長度法向載荷減小且均勻分布為目標(biāo),齒向修形和齒廓修形為手段,對齒形進(jìn)行優(yōu)化。同時探討齒形優(yōu)化對單位長度法向載荷、接觸應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、傳遞誤差、諧響應(yīng)的影響。齒向修形采用線性修形和一定量的鼓形修形,齒廓修形采用鼓形修形。結(jié)果表明,修形后單位長度法向載荷、接觸應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、傳遞誤差、諧響應(yīng)最大值都明顯減小。(4)采用概率描述的接觸疲勞和彎曲疲勞累積損傷計算模型,結(jié)合等效正態(tài)分布和應(yīng)力強(qiáng)度干涉理論,計算優(yōu)化后的齒輪在考慮應(yīng)力循環(huán)次數(shù)影響下的接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的疲勞累計損傷可靠度,并與傳統(tǒng)的不考慮應(yīng)力循環(huán)次數(shù)齒輪的可靠度進(jìn)行對比。結(jié)果表明,修形后的齒輪可靠度達(dá)到99%以上；且與不考慮應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的結(jié)果相比,計算結(jié)果更精確。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電齒輪箱 RomaxDesigner 齒輪修形 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 疲勞可靠度
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM315;TH132.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 課題的研究背景及意義10-12
• 1.2 風(fēng)電齒輪國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 齒輪制造安裝誤差影響分析12-13
• 1.2.2 齒輪修形影響分析13
• 1.2.3 齒輪疲勞可靠性13-14
• 1.3 論文的主要內(nèi)容14-16
• 2 風(fēng)電齒輪箱建模及研究對象確定16-27
• 2.1 RomaxDesigner軟件簡介16-17
• 2.2 風(fēng)電齒輪箱的建模17-21
• 2.2.1 齒輪傳動系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)17-18
• 2.2.2 風(fēng)電齒輪箱的詳細(xì)建模18-21
• 2.3 載荷工況的確定21-22
• 2.4 研究對象的確定22-26
• 2.4.1 對象齒輪的確定22-25
• 2.4.2 分析工況的確定25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 3 齒輪制造安裝誤差對應(yīng)力的影響27-45
• 3.1 齒厚制造誤差對應(yīng)力的影響27-33
• 3.1.1 確定齒厚制造誤差的取值范圍27-28
• 3.1.2 設(shè)置齒輪齒厚公差28-29
• 3.1.3 齒厚公差試驗設(shè)置29-30
• 3.1.4 運(yùn)行公差試驗并檢查結(jié)果30-33
• 3.2 齒根圓角半徑制造誤差對應(yīng)力的影響33-35
• 3.3 齒寬制造誤差對應(yīng)力的影響35-37
• 3.4 齒頂圓直徑制造誤差對應(yīng)力的影響37-39
• 3.5 齒根圓直徑制造誤差對應(yīng)力的影響39-41
• 3.6 安裝誤差對應(yīng)力的影響41-44
• 3.7 本章小結(jié)44-45
• 4 齒輪齒形優(yōu)化及仿真分析45-66
• 4.1 齒輪修形的基本理論45-47
• 4.1.1 齒向彈性變形修形原理及修形曲線的確定45-46
• 4.1.2 齒廓彈性變形修形原理及修形曲線的確定46-47
• 4.2 齒輪修形前的仿真分析47-51
• 4.3 齒輪的齒向修形及仿真分析51-57
• 4.3.1 齒向修形曲線52-53
• 4.3.2 齒向修形后的仿真分析53-57
• 4.4 齒輪的齒廓修形及仿真分析57-65
• 4.4.1 齒廓不合理修形時的分析57-59
• 4.4.2 齒廓修形曲線59-60
• 4.4.3 齒廓修形后的仿真分析60-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 5 齒輪的疲勞可靠性分析66-85
• 5.1 疲勞可靠性的基本理論66-70
• 5.1.1 材料的疲勞性能66-67
• 5.1.2 疲勞累計損傷基本原理67-68
• 5.1.3 基于應(yīng)力-強(qiáng)度干涉理論的可靠性設(shè)計方法68-70
• 5.2 齒輪的接觸疲勞可靠性分析70-78
• 5.2.1 建立考慮應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的齒輪接觸疲勞累積損傷概率模型70-71
• 5.2.2 齒輪接觸疲勞累積損傷可靠度的具體計算過程71-76
• 5.2.3 與不考慮循環(huán)應(yīng)力的接觸疲勞可靠度的對比76-78
• 5.3 齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度的可靠性分析78-84
• 5.3.1 建立考慮應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的齒輪彎曲疲勞累積損傷概率模型78-80
• 5.3.2 齒輪彎曲疲勞累積損傷可靠度的具體計算過程80-83
• 5.3.3 與不考慮循壞應(yīng)力的彎曲疲勞可靠度的對比83-84
• 5.4 本章小結(jié)84-85
• 結(jié)論85-87
• 參考文獻(xiàn)87-90
• 附錄A MATLAB程序及計算結(jié)果90-94
• 致謝94-95

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 汪強(qiáng),周錦進(jìn);齒輪修形技術(shù)及工藝的發(fā)展[J];機(jī)械工程師;2002年02期

2 陳晏明;;“C”機(jī)構(gòu)原理與修形樣板設(shè)計方法的研究[J];杭氧科技;2004年01期

3 辛經(jīng)緯;王生澤;;齒輪修形及其實(shí)現(xiàn)方法研究[J];機(jī)械;2009年05期

4 程乃士,劉溫,朱景梓,邵家輝;漸開線直齒輪齒形修形與修形滾刀設(shè)計[J];冶金設(shè)備;1984年01期

5 李劍鋒,左洪福,曲繼方;波齒傳動的齒形修形及受力分析[J];甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1990年03期

6 彭文生;王韶峰;;砂輪凹面的直線修形法[J];機(jī)械工藝師;1990年03期

7 白躍偉,嚴(yán)曉光,陳卓寧,張宗倫;一種不需要修形樣板的齒輪修形新方法[J];工具技術(shù);2000年06期

8 詹東安,王樹人,唐樹為;高速齒輪齒部修形技術(shù)研究[J];機(jī)械設(shè)計;2000年08期

9 戴一帆;周林;解旭輝;焦長君;李圣怡;;應(yīng)用離子束進(jìn)行光學(xué)鏡面確定性修形的實(shí)現(xiàn)[J];光學(xué)學(xué)報;2008年06期

10 楊廷力;葉新;王玉璞;錢臬鶴;;漸開線高速齒輪的齒高修形(一)[J];齒輪;1982年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬元節(jié);周金宇;;齒輪修形的基本原理與方法[A];技術(shù)融合創(chuàng)新·可靠服務(wù)企業(yè)·安全產(chǎn)品制勝——2013年全國機(jī)械行業(yè)可靠性技術(shù)學(xué)術(shù)交流會暨第四屆可靠性工程分會第五次全體委員大會論文集[C];2013年

2 丁建陽;;關(guān)于齒輪齒廓彈性變形修形方法研究[A];第十一屆沈陽科學(xué)學(xué)術(shù)年會暨中國汽車產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)發(fā)展與合作論壇論文集（信息科學(xué)與工程技術(shù)分冊）[C];2014年

3 王志兆;楊連文;徐忠耀;鄭殿忠;;齒輪的電化學(xué)修形工藝研究[A];第七屆全國電加工學(xué)術(shù)年會論文集[C];1993年

4 常山;徐振忠;聞雪友;陳諶聞;;提高高速重載斜齒輪傳動綜合性能的有效方法——多目標(biāo)輪齒優(yōu)化修形[A];材料科學(xué)與工程技術(shù)——中國科協(xié)第三屆青年學(xué)術(shù)年會論文集[C];1998年

5 馬文;;齒輪修形的系統(tǒng)化應(yīng)用[A];中國農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)協(xié)會風(fēng)能設(shè)備分會2010年度論文集（上）[C];2010年

6 金亭亭;汪久根;;對數(shù)修形斜齒輪的接觸分析[A];第十一屆全國摩擦學(xué)大會論文集[C];2013年

7 ;諧波齒輪電化學(xué)修形工藝試驗研究[A];第五屆全國電加工學(xué)術(shù)年會論文集（電解加工篇）[C];1986年

8 張明;易建軍;徐中耀;周錦進(jìn);;電化學(xué)齒輪修形的研究[A];第八屆全國電加工學(xué)術(shù)年會論文集[C];1997年

9 ;直錐齒輪齒面電解修形工藝分析[A];陜西省電加工學(xué)會第六屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];1996年

10 劉欽平;;直錐齒輪齒面電解修形探討[A];中國電子學(xué)會生產(chǎn)技術(shù)分會電加工專業(yè)委員會第六屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2000年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 ;“智能修形內(nèi)衣”研制成功[N];中華工商時報;2003年

2 王壯凌;IT企業(yè)流行“美體修形”[N];中國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)報;2001年

3 一丁;“智能修形內(nèi)衣”引領(lǐng)國際流行趨勢[N];經(jīng)濟(jì)參考報;2003年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 尚振國;風(fēng)力發(fā)電機(jī)增速器齒輪修形技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2010年

2 袁哲;齒輪振動可靠性與修形減振策略研究[D];東北大學(xué);2010年

3 陳霞;直齒錐齒輪修形方法研究[D];華中科技大學(xué);2006年

4 雷蕾;FA型針擺轉(zhuǎn)動齒廓修形原理研究[D];大連交通大學(xué);2013年

5 周林;光學(xué)鏡面離子束修形理論與工藝研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

6 郝東升;齒輪嚙合數(shù)值分析建模方法及其應(yīng)用研究[D];大連理工大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉蔭蔭;高速狀態(tài)下漸開線直齒輪的齒形修形研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

2 牛志軍;圓錐滾子修形理論研究及旋轉(zhuǎn)尾管懸掛器軸承性能優(yōu)化[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

3 宣海楓;基于有限元法的齒面修形設(shè)計[D];浙江理工大學(xué);2016年

4 趙廣洋;叉車變速箱齒輪的接觸分析與修形研究[D];太原科技大學(xué);2015年

5 胡銘鑫;高重合度行星齒輪傳動效率及修形研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年

6 李朋超;直齒錐齒輪修形技術(shù)研究[D];延邊大學(xué);2016年

7 張笑;考慮熱變形的齒輪修形對變速器扭振響應(yīng)及其NVH性能的影響分析[D];合肥工業(yè)大學(xué);2016年

8 胡兆東;基于嚙合動力學(xué)的齒輪修形研究及應(yīng)用[D];東南大學(xué);2016年

9 王福海;航空葉片激光掃描測量規(guī)劃與適應(yīng)性修形技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2016年

10 杜安;通用發(fā)動機(jī)曲軸箱噪聲研究[D];天津大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：風(fēng)電齒輪齒形優(yōu)化及疲勞可靠性分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：251953