發(fā)布時間：2017-03-30 18:03

  本文關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱強(qiáng)度可靠性優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著全球可再生能源市場的迅速發(fā)展，，風(fēng)力發(fā)電逐漸成為能源工業(yè)新的增長點(diǎn)。齒輪箱作為風(fēng)電機(jī)組中重要的組成部件之一，其可靠性對整個系統(tǒng)有著至關(guān)重要的影響。隨著風(fēng)電機(jī)組向大功率發(fā)展，體積問題日益凸顯，優(yōu)化設(shè)計(jì)己成為降低風(fēng)力發(fā)電成本的有效手段。論文圍繞如何在保證齒輪箱可靠性的同時，盡量減輕齒輪箱的體積展開了研究。 論文分析了齒輪箱的故障模式及影響，確定了齒輪箱的主要失效零件，建立了主要失效零件以及齒輪系的可靠性評估模型。以可靠度最大和體積最小為目標(biāo)函數(shù)，建立了齒輪系的參數(shù)優(yōu)化模型。以MATLAB為工具，采用遺傳算法結(jié)合罰函數(shù)法求解優(yōu)化模型，并得到了最優(yōu)解。對優(yōu)化前后的齒輪系進(jìn)行了可靠性評估，評估結(jié)果顯示優(yōu)化解更合理。針對優(yōu)化后的齒輪系，對行星架進(jìn)行了模糊可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)。把失效事件拓展為雙向模糊事件，利用導(dǎo)出的模糊可靠度計(jì)算公式，對行星架進(jìn)行了模糊可靠性評估，評估結(jié)果顯示優(yōu)化參數(shù)在減輕體積的同時，也滿足了可靠性要求，并與傳統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較，結(jié)果顯示論文改進(jìn)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則更符合實(shí)際工況。為了驗(yàn)證可靠性優(yōu)化的分析結(jié)果，并彌補(bǔ)應(yīng)力—強(qiáng)度“干涉”模型的不足，采用蒙特卡洛法對齒輪系和行星架進(jìn)行了可靠度隨機(jī)模擬，以蒙特卡洛法的計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證齒輪系優(yōu)化結(jié)果的正確性和提出的行星架模糊可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的合理性。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力發(fā)電 齒輪箱 可靠性 優(yōu)化設(shè)計(jì) 蒙特卡洛法
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TM315;TH132.46
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 論文的背景9-10
• 1.2 論文的研究意義和目的10
• 1.3 齒輪箱技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)10-11
• 1.4 齒輪箱可靠性優(yōu)化技術(shù)的研究動態(tài)11-12
• 1.5 論文的研究內(nèi)容12-13
• 第2章 齒輪箱可靠性評估模型的建立13-24
• 2.1 齒輪箱傳動系統(tǒng)的物理模型13
• 2.2 齒輪箱故障模式及影響分析13-15
• 2.3 零件的可靠性計(jì)算模型15-17
• 2.3.1 統(tǒng)計(jì)量計(jì)算可靠度15
• 2.3.2 蒙特卡羅法計(jì)算可靠度15-17
• 2.4 齒輪系的可靠性評估模型17-20
• 2.4.1 齒輪的可靠性評估模型17-19
• 2.4.2 齒輪系的可靠性評估模型19-20
• 2.5 行星架的模糊可靠性評估模型20-24
• 第3章 齒輪箱可靠性優(yōu)化模型的建立24-32
• 3.1 多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法簡介24-25
• 3.2 齒輪系可靠性優(yōu)化模型的建立25-29
• 3.2.1 目標(biāo)函數(shù)的確定25-26
• 3.2.2 設(shè)計(jì)變量的確定26
• 3.2.3 約束條件的確定26-29
• 3.3 行星架可靠性優(yōu)化模型的建立29-32
• 第4章 齒輪箱可靠性優(yōu)化模型的求解32-39
• 4.1 遺傳算法簡介32-33
• 4.2 齒輪系的參數(shù)計(jì)算與受力分析33-35
• 4.3 基于遺傳算法的齒輪系可靠性優(yōu)化模型求解35-37
• 4.3.1 線性加權(quán)和法處理目標(biāo)函數(shù)35-36
• 4.3.2 配合罰函數(shù)法的約束處理36
• 4.3.3 齒輪系可靠性優(yōu)化模型求解36-37
• 4.4 基于遺傳算法的行星架可靠性優(yōu)化模型求解37-39
• 第5章 齒輪箱的可靠性優(yōu)化結(jié)果的評估與驗(yàn)證39-58
• 5.1 齒輪箱可靠性優(yōu)化結(jié)果的評估39-46
• 5.1.1 修正系數(shù)和變異系數(shù)的確定39-43
• 5.1.2 齒輪系的可靠性評估43-44
• 5.1.3 行星架的可靠性評估44-46
• 5.2 齒輪箱可靠性優(yōu)化結(jié)果的驗(yàn)證46-58
• 5.2.1 齒輪系可靠性優(yōu)化結(jié)果的驗(yàn)證46-57
• 5.2.2 行星架可靠性優(yōu)化結(jié)果的驗(yàn)證57-58
• 第6章 結(jié)論與展望58-60
• 6.1 結(jié)論58
• 6.2 展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果64-65
• 致謝65

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 王得勝;王智圣;王占奎;;齒輪參數(shù)的優(yōu)化與參數(shù)化繪圖程序研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2006年02期

2 劉忠明;段守敏;王長路;;風(fēng)力發(fā)電齒輪箱設(shè)計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展與展望[J];機(jī)械傳動;2006年06期

3 王晶晶;吳曉鈴;;風(fēng)電齒輪箱的發(fā)展及技術(shù)分析[J];機(jī)械傳動;2008年06期

4 秦大同;周志剛;楊軍;陳會濤;;隨機(jī)風(fēng)載作用下風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動系統(tǒng)動態(tài)可靠性分析[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2012年03期

5 朱文予,陳心昭,董玉革,胡洪濤,馬少華;HZT 型工程機(jī)械行星減速器可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);1998年01期

6 王茂勝;;兆瓦級風(fēng)電齒輪箱行星架軸承的選擇[J];寧夏機(jī)械;2011年01期

7 趙丹;陳壽煥;陳其廉;;基于蒙特卡洛法的齒輪可靠性設(shè)計(jì)[J];應(yīng)用科技;2007年08期

8 韓翔;2K-H行星減速器可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];重型機(jī)械;2003年05期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳濤;小樣本條件下風(fēng)電齒輪傳動系統(tǒng)動態(tài)可靠性預(yù)測方法[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6條

1 唐飛熊;兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動系統(tǒng)的動力學(xué)特性和可靠性研究[D];重慶大學(xué);2011年

2 陳亮;基于動力學(xué)的土壓平衡盾構(gòu)減速器齒輪傳動系統(tǒng)可靠性評估及參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];重慶大學(xué);2011年

3 孫志國;基于遺傳算法的諧波齒輪傳動參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)與虛擬設(shè)計(jì)[D];四川大學(xué);2006年

4 董進(jìn)朝;大型風(fēng)電齒輪箱關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)研究[D];機(jī)械科學(xué)研究總院;2007年

5 古西國;兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動系統(tǒng)耦合振動分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];重慶大學(xué);2008年

6 郭曉偉;兆瓦級風(fēng)電齒輪箱結(jié)構(gòu)輕量化研究[D];大連理工大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱強(qiáng)度可靠性優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：277712