多工况下风电齿轮箱联接螺栓疲劳寿命分析 |
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引用本文: | 刘嘉慧,林腾蛟,吕和生,钟建芳.多工况下风电齿轮箱联接螺栓疲劳寿命分析[J].机械研究与应用,2020,33(3):95-101. |
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作者姓名: | 刘嘉慧 林腾蛟 吕和生 钟建芳 |
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作者单位: | 重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆 400044;重庆齿轮箱有限责任公司,重庆 402263 |
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摘 要: | 针对风电齿轮箱联接螺栓疲劳受载复杂性问题,建立含螺栓的风电齿轮箱有限元模型,分析不同扭转和弯曲载荷下螺栓应力变化规律,依据风力发电机实际载荷谱,分段插值获得螺栓疲劳应力谱;基于雨流计数方法和Palmgrem-Miner疲劳累积损伤理论,结合螺栓材料S-N曲线,预测各疲劳应力谱下螺栓疲劳损伤,研究风电齿轮箱三种疲劳工况下各不同联接螺栓的疲劳寿命。结果表明:各疲劳工况下,前箱体与一级内齿圈间联接螺栓疲劳损伤值较大,疲劳弯矩工况下达最大损伤值0.853;疲劳扭矩工况下螺栓应力随扭矩增大而增大,危险螺栓靠近箱体两侧支撑处;疲劳弯矩工况下箱体产生倾覆效应,M_Y弯矩下危险螺栓位于箱体上下两侧,M_Z弯矩下危险螺栓位于箱体左右两侧。此次研究工作对提高风电齿轮箱整体使用寿命具有重要意义。
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关 键 词: | 风电齿轮箱 螺栓联接 疲劳分析 有限元仿真 |
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