發(fā)布時間：2020-06-09 01:16

【摘要】：風(fēng)電齒輪傳動系統(tǒng)是風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中關(guān)鍵部件之一,區(qū)別于通用齒輪傳動系統(tǒng),風(fēng)電齒輪傳動具有幾個特點：1.輸入載荷具有低轉(zhuǎn)速大扭矩特點；2.由于風(fēng)速變化導(dǎo)致齒輪載荷非恒定；3.用于可靠性推斷的齒輪樣本數(shù)據(jù)十分缺少。因此,風(fēng)電齒輪傳動系統(tǒng)可靠性研究具有較大理論價值及實際意義。為此本文緊密圍繞其傳動特點,在國內(nèi)外相關(guān)研究基礎(chǔ)上,以風(fēng)電齒輪傳動系統(tǒng)為研究對象,重點研究風(fēng)電齒輪的可靠性并對整個齒輪傳動體系的動態(tài)可靠性預(yù)測展開深入探討。主要內(nèi)容如下： 1)針對變風(fēng)速特點建立非恒定風(fēng)速條件下齒輪應(yīng)力概率計算模型。從測風(fēng)數(shù)據(jù)入手建立葉片受力概率模型,推導(dǎo)非恒定外載荷條件下齒輪應(yīng)力波動和風(fēng)速波動之間的概率特性關(guān)系。該模型充分考慮風(fēng)速穩(wěn)定波動及突變兩種情況下系統(tǒng)輸入載荷的隨機特性,為齒輪應(yīng)力驗前數(shù)據(jù)提供計算依據(jù)。 2)針對小樣本條件下齒輪失效數(shù)據(jù)缺乏的特點建立多源齒輪數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模型。從歷史測試數(shù)據(jù)中選取參數(shù)、結(jié)構(gòu)、工況、材料4個因素相似的齒輪數(shù)據(jù),改進灰色關(guān)聯(lián)理論并計算各因素對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的影響權(quán)重。該模型克服了小樣本條件下不能進行可靠性推斷的瓶頸限制,為齒輪強度的驗前數(shù)據(jù)提供計算依據(jù)。 3)為計算風(fēng)電齒輪應(yīng)力及強度時變軌跡建立Bayes數(shù)據(jù)融合模型。在獲取應(yīng)力、強度驗前值及理論計算值的前提下建立數(shù)據(jù)融合模型以估計應(yīng)力、強度軌跡參數(shù),在此基礎(chǔ)上,建立齒輪應(yīng)力-強度干涉模型,進而求解其動態(tài)可靠性曲線。Bayes數(shù)據(jù)融合模型綜合了驗前信息以及理論計算信息,實現(xiàn)了齒輪數(shù)據(jù)擴容及更新,同時,假設(shè)檢驗準則的提出確保了驗前數(shù)據(jù)的有效性。 4)為求解系統(tǒng)動態(tài)可靠性,綜合本文齒輪可靠性研究及其他傳動部件可靠性研究成果,建立系統(tǒng)動態(tài)故障樹模型。為簡化動態(tài)故障樹模型,將故障樹劃分子單元,定義基本特征事件以表征所有底事件的概率特征,由此確定故障樹求解策略并求解系統(tǒng)動態(tài)可靠度曲線,并通過對比驗證了該策略的客觀性。 5)最后,為說明本文方法的客觀性、科學(xué)性、系統(tǒng)性,用工程實例—1.5MW風(fēng)電齒輪傳動系統(tǒng)為計算對象貫穿全文所有理論與方法。從風(fēng)速統(tǒng)計、應(yīng)力特性分析、強度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到數(shù)據(jù)融合,建立系統(tǒng)動態(tài)故障樹模型并進行求解,得到齒輪傳動系統(tǒng)動態(tài)可靠性曲線并對計算結(jié)果進行分析。實例表明該方法體系既可在設(shè)計初期提供設(shè)計參考,也可對齒輪傳動系統(tǒng)可靠性進行動態(tài)預(yù)測和跟蹤。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TM315;TH132.41

【引證文獻】

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2 安宗文;張宇;劉波;;風(fēng)電齒輪箱零件壽命分布函數(shù)的確定方法[J];電子科技大學(xué)學(xué)報;2014年06期

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

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2 牛建華;大型龍門式機床橫梁結(jié)構(gòu)的可靠性分析[D];陜西理工學(xué)院;2016年

3 高建雄;考慮強度退化及失效相關(guān)性的風(fēng)電齒輪箱可靠性分析[D];蘭州理工大學(xué);2014年

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本文編號：2703950