考虑失效相关性的齿轮强度可靠性模型的构建

运用应力一强度干涉理论,阐述了齿轮各轮齿及各失效模式由于承受共同扭矩而引发失效相关的机理,同时考虑到共因扭矩和各轮齿强度统计相关性,建立了更符合实际的齿轮可靠性模型。研究表明：与失效独立假设相比,由共因扭矩引发的失效相关现象明显提高齿轮的可靠度,而习惯上较多采用的失效完全相关假设,由于高估齿轮可靠度而增大了零件服役风险。     

直齿轮振动传递误差可靠性及其敏感度

目的 分析轮齿的齿廓随机修形参数的振动传递误差可靠度及可靠性敏感度,验证设计修形参数的正确性,减小啮入、啮出冲击,消除应力集中现象,提高齿轮的传动精度、承载能力和使用寿命.方法 推导了含有修行量参数的啮合齿轮传递误差的计算公式,并在依靠有限元模型模拟一对修形齿轮的啮合过程的基础之上,将响应面法和Monte-Carlo方法结合起来研究了在随机修形参数下的振动传递误差可靠度及可靠性敏感度.结果 主动轮修形角度的敏感度值为0.283,是对可靠度影响最大的参数,从动轮修形量的敏感度值为-0.151,对可靠性影响最小.通过改变敏感度较大的参数和减小各随机变量的离散范围,可以有效提高齿轮振动传递误差的可靠性.结论 该方法可有效地简化复杂系统的可靠性及其敏感度的分析工作,为修形参数的优化设计奠定了基础.     

一种基于SSI的齿轮可靠性评估模型

本文首先从理论和统计分析两个方面推导出了齿轮的轮齿疲劳载荷应力和疲劳强度极限所服从的对数正态分布模型，应用泛应力与强度干涉理论(SSI：Stress-Strength Intervene)及齿轮轮齿疲劳载荷应力和疲劳强度极限所服从的模型，建立了一种齿轮的轮齿疲劳强度失效的可靠性评估模型，然后根据所建立的模型和非电子产品的可靠性理论，推导出了相关的故障概率密度函数和不可靠度的函数，分析了齿轮在疲劳强度失效方面的一些有关可靠性的特性。     

基于模糊确信可靠度的城轨列车齿轮轻量化设计方法

利用确信可靠度与齿轮可靠性评估方法,引入性能裕量参数指标,建立基于齿轮弯曲疲劳的性能裕量模型.对某型城轨车辆齿轮箱中的齿轮齿根弯曲疲劳强度进行可靠性预测,计算出在列车运行工况条件下齿轮齿根弯曲疲劳强度的确信可靠度,并对其可行的轻量化设计方法进行分析.在尽量便于修改的情况下,对现有齿轮箱中传动齿轮的齿宽进行优化.同时应用模糊理论,计算得出齿宽的模糊确信可靠度曲线,找出符合期望的参数以实现齿轮轻量化设计.研究成果表明齿轮在体积和质量上明显减小,对齿轮的轻量化设计提供了 一种新的设计思路,具有较强的实用价值.     

圆弧齿轮传动的模糊可靠性优化设计

运用模糊数学理论和可靠性优化设计方法,考虑圆弧齿轮传动中许用应力的随机性和模糊性,以圆弧齿轮传动中弯曲强度和接触强度的模糊可靠度以及齿轮的静强度、齿数、螺旋角、纵向重合度等约束条件,以一对圆弧齿轮体积最小为优化目标,建立了圆弧齿轮传动的模糊可靠性优化设计的数学模型,并给出实际算例,结果表明用模糊可靠性优化设计方法进行圆弧齿轮设计具有更好的合理性.     

钟表齿轮系统强度可靠性研究

研究了工作过程中受均布轴向载荷作用的钟表齿轮系统的强度可靠性问题,在应力分析的基础上给出了其强度可靠性模型,并以某钟表齿轮系统为例进行了分析计算。     

风电齿轮箱零件寿命分布函数的确定方法

以1.5 MW风电齿轮箱齿轮为研究对象,基于齿轮的设计参数,通过机械零部件动态可靠性模型,得到风电齿轮箱齿轮的寿命分布模型。假设它的寿命分布函数分别服从双参数威布尔分布和对数正态分布,并用最小二乘法对两种分布形式的参数进行估计,用相关系数法对两种分布形式的估计结果进行检验。检验结果表明,两种分布形式中威布尔分布对寿命分布模型的分布函数形式拟合得较好,由此确定的寿命分布函数对于零件全生命周期的管理具有一定的指导意义。     

基于可靠性的齿轮传动系统的优化设计

运用可靠性优化设计理论,推导出在齿轮强度、应力均服从对数正态分布时的齿轮接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度的可靠度计算公式.并对一行星减速器进行了可靠性优化设计,取得了比常规优化设计更好的结果.说明可靠性优化设计具有工程实用价值.     

谐波齿轮传动模糊可靠性设计

介绍了将模糊可靠性设计应用到谐波齿轮传动中,确定了隶属函数,推导了模糊可靠度公式,给出了各项强度计算的功能函数和标准差。举例说明计算过程,计算结果说明了由于同时考虑了变量的随机性和模糊性,在相同条件下模糊可靠度大于常规可靠度。     

区间干涉模型下的非概率可靠性应用研究

针对可靠性分析中不确定参数的分布类型难以精确获得的情况,采用非概率方法进行可靠性分析.用区间模型描述不确定参数,结合应力-强度非概率集合干涉理论,建立了不同情况下的非概率可靠性指标,分析了某传动轴在概率模型和区间模型下的可靠性指标以及不确定参数的离差与非概率可靠性之间的关系.结果表明:当传动轴外径为50mm时,二者均认为结构可靠,外径为48mm时,概率可靠度为0.999 803,非概率可靠度为0.982 110,两种结论是一致的,但非概率方法更保守,同时传动轴的非概率可靠度随着不确定参数离差的增加而逐渐减低,其中强度离差对可靠度影响最大,扭矩离差最小.说明增加壁厚以及减小不确定参数的离差可以提高传动轴的可靠度,表明非概率可靠性分析方法的工程适用性.     

风力发电行星齿轮传动基本构件的有限元分析

行星齿轮传动是风电增速器中应用最为广泛的一种传动形式。由于风电机齿轮箱工作在高原、海滩等常年风速比较大的极端恶劣的环境下,风电机易受突变载荷冲击作用,一旦其中的某一部分发生故障,诊断与维修十分困难,而且维修费用昂贵。本文以功率为3兆瓦的风力发电机增速箱为例,对其行星齿轮传动的基本构件运用ANSYS进行有限元分析,验证它们是否达到可靠性设计要求。     

风力发电行星齿轮传动基本构件的有限元分析

以功率为3兆瓦的风力发电增速箱为例,利用PRO／E建立行星架及齿轮等基本构件的分析简化模型,利用ANSYS软件生成齿轮啮合的三维有限元接触模型,通过对模型进行网格划分、加载和求解,求得其在额定载荷作用下的弹性变形数据。结果表明：行星架在额定载荷的作用下出现应力集中现象,应力主要集中在行星架功率输入端的传动轴部分,并且传动轴部分在载荷的作用下发生了最大位移;行星齿轮传动中各基本构件经过分析计算与校核得出其受到的最大应力均小于材料的屈服极限,符合材料的强度要求。     

风电齿轮箱齿轮传动系统非线性因素影响分析

针对风力发电机齿轮箱在实际风场中工况复杂的问题,采用集中质量参数法建立了风电齿轮箱传动系统高速级齿轮滚动轴承耦合动力学模型,考虑了传动系统的综合啮合刚度、误差激励、齿面侧隙和轴承径向刚度等非线性影响因素,对1.5 MW风力机齿轮箱传动系统的非线性动力学模型进行了仿真计算分析.采用Runge-Kutta法对模型进行求解得到传动系统的时域波形和幅频响应.结果表明:较小齿面侧隙会使系统出现较大振动响应,随着齿面侧隙增大,系统振动位移减小,会导致系统从周期走向混沌响应;轴承游隙的存在使系统产生混沌响应,呈现出非周期的特征.     

含多个风电场的电力系统可靠性评估

风能的大规模利用对传统电力系统可靠性带来一定影响.如何衡量风电场的可靠性效益是电力系统规划和风电场评估所必须解决的关键问题之一.根据风速的分布模型和时序模型,建立计及相关性的多元模拟模型.基于此,建立基于蒙特卡罗仿真的多风电系统可靠性评估框架.以RBTS标准测试系统作为算例,采用2种模型对含多个风电场接入的电力系统进行...     

Interval and probability based analysis of seizure-preventing for synchronous gears of the astromesh deployable satellite antenna

The seizure-preventing for synchronous gears of the Astromesh deployable satellite antenna is studied with random variables and interval variables existing at the same time. The uncertainties with influence on gear pair seizure failure are subdivided into interval variables and random variables, on the basis of which the interval and probability hybrid model is built for the synchronous gear pair seizure failure in the ring truss deployable antenna. The synchronous gear pair anti-seizure reliability is evaluated at different ambient temperatures with this hybrid model. And the results are compared with the reliability evaluated by the probability model in which the uncertainties are all regarded as obeying normal distribution.     

基于ANSYS的兆瓦级风电增速齿轮三维有限元分析

为了获得较为准确的风电增速齿轮接触疲劳强度分析结果,借助Pro/E软件建立了齿轮传动的三维模型,利用ANSYS与Pro/E的无缝连接技术实现了模型的导入,通过表面边界法定义了齿轮C型内表面的刚性多点约束,模拟出了力矩载荷的施加,得到了接触应力的分布云图,其结果与经典的赫兹公式对比,误差不超过10%。     

V90-3MW风力发电机组JLFD增速齿轮箱动态性能分析

对V90-3MW风力发电机组JLFD90齿轮箱进行模型简化,推导了其基本动力学方程,对设计极限状态和使用极限状态进行极限强度分析、疲劳分析、稳定性和变形极限分析.并通过Pro/Engineer建立了V90-3MW风力发电机组齿轮箱三维模型,对齿轮箱进行动态性能分析,通过应力、变形分析,得出危险工况下的应力及其变形.     

圆柱齿轮齿面接触疲劳强度的可靠性设计方法

根据可靠性设计理论以及齿轮的设计准则和方法，研究了圆柱齿轮齿面接触疲劳强度的可靠性设计方法，并列举了设计实例。