大型风电机组主轴结构优化设计

针对某大型风电机组主轴,建立有限元分析模型,在对主轴静强度分析的基础上,根据线性累积损伤理论对其疲劳强度进行分析,并详细研究了表面粗糙度对疲劳寿命的影响。     

兆瓦级风力发电机组主轴优化设计

主轴作为风力发电机组传动链系统中的核心部件,其结构强度对整个机组的安全、稳定运行有着至关重要的影响。针对某4 MW双馈式风力发电机组主轴,根据其结构形式和载荷传递特点,利用参数化建模语言,以仅受压属性的杆单元模拟主轴轴承滚子,建立了有限元分析模型。依据GL2010认证规范,推导出考虑主轴平均应力效应的S-N曲线,并根据轮毂中心处的极限工况载荷与疲劳时序载荷,进行主轴静强度和疲劳损伤计算,结果显示主轴的静强度满足设计要求,疲劳强度需要优化提升,针对上述结果从结构刚度协调性和表面粗糙度两方面进行优化设计研究,最终,在保证主轴满足强度要求的同时,重量降低了约2.23%,实现了轻量化设计。     

兆瓦级风力发电机组主轴的强度分析

在风力发电机组运行过程中,主轴作为传动链系统重要的组成零部件之一,其设计合理与否直接关系到整机的可靠性。为了更合理模拟主轴的受力情况,使用GAP非线性接触单元模拟主轴承的传力方式,正确模拟主轴承的调心作用。通过建立主轴强度分析模型,使用有限元方法对主轴进行承受极限载荷时的静强度分析,之后结合载荷谱、S-N曲线及线性累积损伤理论对主轴进行疲劳寿命分析及优化。分析方法为风力发电机组主轴的设计及优化提供了一种可靠的依据。     

CK6136车床主轴刚度研究

本论文利用有限元分析软件,建立了主轴部件三维实体单元有限元分析模型,建模中,正确分析了主轴的载荷、轴承的支承刚度以及主轴的约束条件,合理确定了单元类型及形态。对某厂CK6136型数控车床主轴部件进行了静、动态分析,为改进机床设计提供了可靠的量化依据。     

风电机组主轴翻转设备研究及应用

结合风电机组主轴翻转设备的结构和极限工况对本体强度进行有限元分析,确保结构的安全性。对设备中焊接件的焊缝疲劳寿命进行分析,先使用差值法得到焊址位置的应力,然后对焊缝的疲劳寿命进行评估。从设备的结构、主体及焊缝强度校核等方面进行研究,为其它机械设备的设计开发提供指导。设备的开发应用有效解决了风电行业主轴翻转对起重机承载能力的依赖,解决了风电机组生产瓶颈问题。     

NTK300型风电机组主轴疲劳断裂失效分析

随着风电机组服役时间的逐年增长,早期投产的风电机组陆续出现主轴的疲劳断裂事故。本文结合国内某风电场的NTK300风电机组主轴断裂问题,对断裂主轴进行宏观和微观断口分析,结果表明:风电机组主轴在额定工况载荷作用下,虽工作应力水平较低,应力集中不明显,但长期服役后仍可能发生疲劳断裂。同时,通过有限元分析发现,额定工况载荷作用下的主轴在断裂位置处应力分布相对集中。通过主轴高周疲劳断面SEM图片的对比发现,主轴在断裂位置的轴向截面应力分布梯度与某一时刻疲劳裂纹萌生和扩张的方向基本一致。     

结构参数对机床主轴静刚度影响规律的分析

为了分析结构参数对机床主轴静刚度影响的规律,以CK6140机床的主轴作为研究对象,在主轴结构参数中选择13个结构参数,使用单一变量法进行静力学分析,计算主轴静刚度,分析出对主轴刚度具有显著影响的结构参数。运用正交实验法分析主轴静刚度的结构参数敏感度,并利用分析结果建立主轴刚度变化经验公式。结果表明:机床主轴静刚度可以通过定向改变主要影响结构参数控制,运用主轴刚度经验公式能很好的预测主轴刚度,提高主轴刚度控制的效率和效果。     

反击式破碎机主轴的强度分析及优化

对工作状态下反击式破碎机的主轴建立力学模型,采用材料力学的方法对主轴的危险截面进行静强度校核;计算主轴挠度、扭转刚度,检验其是否满足设计要求。采用有限元法,计算主轴具体应力分布,确定危险点的位置和应力集中系数,在此基础上对主轴的疲劳强度进行计算。根据分析结果对主轴结构进行优化,改善部分部位的应力集中,并且使主轴的质量降低了8%。     

关于机床主轴部件静刚度的再研究

本文以三支承非卸荷阶梯型机床主轴为例，根据最小柔度法，考虑前支承反力矩和辅助轴承间隙后，进一步讨论了机床主轴部件最大静刚度的简易确定方法。     

数控机床主轴静刚度试验

主轴静刚度是数控机床的重要性能指标之一,受主轴结构、加工和机床装配等众多因素的影响,且与机床的寿命、加工精度及效率密切相关,对机床主轴进行静刚度试验是获得静刚度值最直接、最有效的方法。     

5kW离网小型风力发电机主轴的疲劳分析

以处于试制阶段的新型5 kW离网小型风力发电机主轴为研究对象,对该主轴进行了两种工作位置下的极限载荷分析.在确认分析结果正确后找出了该主轴上可能发生疲劳破坏的两个危险点,并得出这两个点的应力变化规律,通过有限元软件ANSYS求出这两个危险点在发生疲劳破坏前应力循环的次数,验证了该主轴能满足设计疲劳寿命.     

风电机叶片设计参数的整体优化

分析叶片在非设计点的气动性能和功率控制方式,研究叶片在实际运行风速范围内的风能利用系数,建立不同优化模型,设定实度最小或能量输出最大为优化目标,运用数学规划和遗传优化算法,对叶片气动参数进行优化设计,得到了1.2MW风机叶片整体优化的设计结果。经对比和仿真计算,可知整体优化后,叶片气动性能得到改善。     

铁路轴承试验机主轴疲劳强度有限元分析

某型号铁路轴承试验机接连发生3根主轴断裂事故,为了分析主轴断裂原因,建立了主轴有限元分析模型,计算出了主轴静应力分布情况.在有限元静力学分析基础上,根据给定的载荷,用“轴不动、载荷旋转”来模拟实际的“轴旋转、载荷不变”情况,采用专业疲劳分析软件Fe- Safe计算了主轴的疲劳强度.计算结果表明,主轴疲劳强度安全系数小于...     

风力发电机主轴结构强度分析

详细分析了主轴及胀紧联结套的受力情况,建立了风力发电机主轴模型,分别应用工程计算和有限元分析方法,对主轴在极限工况下进行了强度分析,有限元分析时结合工程计算考虑了胀紧联结套对主轴的作用,对两种方法结果进行了对比分析,指出工程计算方法的局限性,提出有限元分析更为准确,为风力发电机主轴的结构强度分析提供了一个更为准确的分析思路,具有一定的工程实用意义。     

风力发电机测震仪

为了检测风力发电机振动情况,减少振动引起的破坏,研究设计了风力发电机测震仪。该测震装置引入无触点振动传感器的结构以提高装置的耐用性,实现了二维振动的检测。通过实验建立了位移传感器电流与位移的关系,以传感器的数学模型为基础,经过信息处理与数据分析,可同时测试振动的振幅、频率及方位,并对其可行性作了必要的论证。以VB作为开发工具,开发了实时监测的人机接口及设定风机振动的报警值功能模块,并可对报警信息实时记录。     

高速膜盘式太阳轮轴的疲劳强度分析

膜盘联轴器依靠圆盘几何型面的弹性变形补偿输入和输出端的微量位移和角度偏差,且有效地承受离心力、轴向变形作用和传递转矩载荷,主要应用于航空、燃气轮机等高精度和高参数的领域范畴。建立了膜盘和太阳轮轴耦合结构的膜盘式太阳轮轴强度分析计算离散模型,依据旋转机械强度理论,对单一载荷和多耦合载荷作用下太阳轮轴的静强度和疲劳强度展开研究分析,并采用两种疲劳强度评定准则进行强度校核。结果显示,在使用条件参数范围内,单一或多耦合载荷作用下轮轴设计结构强度均满足使用要求;转速与应力呈现非线性关系,造成齿根处发生较大应力,且与耦合载荷引起应力占据比重交替增加;提出高速旋转机械部件进行结构设计时,应充分考虑其离心力和科氏力引起的结构应力作用。同时,在单轴和多轴两种疲劳强度评判准则下,结构设计安全,且具有较大的安全裕量。最大剪切应力主要集中在膜盘轴肩圆角过渡区域,节点最大应力为137. 3 MPa。     

可伸缩中间轴主轴的强度和刚度计算

可伸缩式中间轴以其优越的机械性能得以大量使用,市场的发展对结构多元化和性能提出了越来越高的要求。结合相关实验数据,主要介绍了一类主轴的强度和刚度的设计及验证的数学模型,并通过实例证明了它的可行性。     

风电叶片单轴疲劳试验弯矩匹配智能优化

为了使风电叶片疲劳试验中的试验弯矩与目标弯矩匹配,进而准确获得叶片疲劳特性,提出了采用改进的智能优化算法进行等效配重块布置的智能优化方案。通过模态试验参数辨识确定旋转质量块激振频率应等于叶片一阶固有频率,引入叶片自重作用弯矩分量并构建截面弯矩计算模型。基于差分进化变异的混合粒子群优化算法,以均方误差为适应度函数进行弯矩分布和幅值控制问题联合优化。采用LZ40.3?1.5叶片进行优化技术应用,得出疲劳试验弯矩分布的主要影响因素为激振装置及配重块个数、质量及位置,所设计的算法将关键截面弯矩误差控制在7%以内,验证了单轴疲劳试验弯矩匹配的配重优化方案的正确性及可行性。     

风力发电机主轴轴承润滑方式的改进

风力发电机主轴轴承的润滑对其寿命至关重要,针对主轴轴承采用脂润滑出现的润滑脂更换困难、低温流动性差等问题,对其润滑方式进行了改进,改用油润滑方式,并详细介绍了油润滑系统。