隨著能源短缺和環(huán)境污染問題的日趨嚴(yán)峻,風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源,已被世界各國高度重視。風(fēng)力發(fā)電在世界范圍內(nèi)得到快速發(fā)展,風(fēng)電齒輪箱作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主傳動鏈中將風(fēng)速轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)所需轉(zhuǎn)速的重要部件,是一種在隨機(jī)動態(tài)載荷條件下服役的低速、重載、增速齒輪傳動裝置。目前,我國已安裝的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,特別是大型風(fēng)電機(jī)組的故障率居高不下,其中齒輪箱故障就占了很大的比重。因此,加強(qiáng)對風(fēng)電齒輪箱的可靠性研究,降低風(fēng)電機(jī)組中齒輪箱的故障率,提高風(fēng)電機(jī)組的性能和可靠性對推動我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。 本文基于1.5MW水平軸風(fēng)電齒輪箱的實(shí)際設(shè)計參數(shù)和工況參數(shù),建立了零部件壽命相關(guān)情況下的系統(tǒng)可靠性模型,對風(fēng)電齒輪箱的系統(tǒng)動態(tài)可靠度進(jìn)行了詳細(xì)的分析與計算。主要的研究內(nèi)容包括下述三個方面： (1)以齒輪箱的輸出功率為切入點(diǎn),計算出齒輪箱中各零部件傳遞的功率。從而求解出齒輪箱各失效零部件的疲勞載荷。 (2)基于隨機(jī)載荷作用下的機(jī)械零部件動態(tài)可靠性模型,根據(jù)順序統(tǒng)計理論和隨機(jī)過程,利用可靠性系數(shù)法求解出風(fēng)電齒輪箱失效零部件各工作時刻的可靠度,并擬合出各失效零部件可靠度隨時間變化的動態(tài)曲線。 (3)根據(jù)各失效零部件的動態(tài)可靠度,求解出相應(yīng)失效零部件的壽命分布函數(shù)值。將各零部件的壽命分布函數(shù)作為風(fēng)電齒輪箱系統(tǒng)壽命聯(lián)合分布函數(shù)的邊緣分布,運(yùn)用Copula函數(shù)的相關(guān)性理論,結(jié)合Sklar定理,建立零部件壽命相關(guān)時風(fēng)電齒輪箱的系統(tǒng)可靠性Copula模型。進(jìn)而基于齒輪箱的實(shí)際設(shè)計參數(shù)和工況數(shù)據(jù),求解出零部件壽命相關(guān)時風(fēng)電齒輪箱系統(tǒng)各工作時刻的可靠度,并擬合出系統(tǒng)可靠度隨時間變化的動態(tài)變化曲線。分析出風(fēng)電齒輪箱零部件壽命相關(guān)時系統(tǒng)可靠度隨時間的變化規(guī)律。 上述工作充分考慮了齒輪箱載荷的隨機(jī)性,基于各齒輪的動態(tài)可靠度,分析了齒輪箱系統(tǒng)可靠度隨時間的變化規(guī)律,為齒輪箱的可靠性設(shè)計和制定合理的維修計劃提供了更真實(shí)的理論依據(jù)。
【學(xué)位單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類】：TB114.3;N945.12

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2813431