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【摘 要】 本实验证明了兆瓦级风电偏航减速机行星齿轮在运行过程中,对其过程进行了详细分析,通过专业软件重现了齿轮在实际过程中接触力和变应力之间的变化情况,对兆瓦级风电偏航减速机行星齿轮疲劳研究提供了参考资料。
【关键词】 偏航驱动减速机;行星齿轮;有限元;强度;疲劳强度
从当前情况来看,要想对兆瓦级风电偏航减速机行星齿轮疲劳度加以全面分析,就要利用专业化的软件进行建模。在进行该项试验研究的时候,要结合弹性力学来分析疲劳研究问题,通过对齿轮在进行工作过程中,接触力和变应力之间的研究,能够在根本上找出点蚀因素对齿轮造成的不良影响,该项研究结果对兆瓦级风电偏航减速機行星齿轮质量提升来讲,有着非常现实的意义。
一、兆瓦级风电偏航减速机行星齿轮疲劳仿真模型的建立
在图1中我们可以看出,兆瓦级风电偏航减速机的全部模型结合传送部分的装配模型中能够看到,其泊松比值约为1:3.其内部直径为66毫米,外部直径为78.5毫米,内外直径间距为40毫米,其他的材料属性。
为了能够更加直观的说明问题,本研究利用二维图像创建出兆瓦级风电偏航减速机行星齿轮和太阳轮的建模[1],为了在最大程度上避开出现应力集中和应力梯度高区域较为密集型网络,当应力变化较为缓和的时候,要将网格布置的稀松一些,图2表明了兆瓦级风电偏航减速机的接触性应力分析网络示意图。
二、兆瓦级风电偏航减速机的行星齿轮接触结果相关解析
依照兆瓦级风电偏航减速机的相关设计需要,该部件的输入转速在每分钟1000转左右,输入功率在3.5千瓦,兆瓦级风电偏航减速机的总减速比率值为1150.依照相关公式能够明确得出,该设别的输入转矩值为33429N·mm。
在结束有计算步骤之后,应该将兆瓦级风电偏航减速机的行星齿轮的变形分布情况,行星齿轮啮合应力分布,与等效力分布情况进行设计建模,详情如图3所示:
从图3—1和3—2中我们可以看出,当行星轮在第一次接触的时候,会产生一定强度的应力效应,在这个时候,产生的应力的集中部位在齿轮的顶端,从图中我们可以看出,改点的最大应力为395兆帕,和以往的计算结果相比,存在越±5%的误差。因以往的计算方式有一定误差存在,说明本次计算结果较为公允。
在图3-3和3-4中能够看到,齿轮在连续的啮合过程中,随之出现的接触里范围会不断增大。其中峰值压力可以高达460兆帕以上[2],在峰值之后,该应力集中部分并不会引起齿面变形的情况发生。
三、兆瓦级风电偏航减速机行星齿轮疲劳解析
在相关条件的共同作用下,兆瓦级风电偏航减速机行星齿轮会发生损坏的现象。该设备的相关要求是:使用年限长,因此,对兆瓦级风电偏航减速机行星齿轮进行疲劳分析时一项非常重要的工作。
依照相关原理,我们可以准确看出,行星齿轮在进行传送运动过程中,因受载荷影响,当行星轮一旦处于非啮合状态的时候。其受到的载荷就会消失,所以说。原接触力就会变成变应力,依照上述部分所分析道的计算值,要通过专业的疲劳分析计算方式来详细分析。在进行计算的时候,要利用最大接触力受点在进行相关计算,另外,在计算过程中,为了准确将手里曲线加以详细分析,还应该利用到关于疲劳性特意参数曲线来进行相关计算工作。
在S—N曲线中,我们可以看到相关表征关系,在进行接触应力分析的时候,通常使用赫拉公式进行计算,但为了能够更为公允的计算出结果,在进行具体计算的时候,要充分考虑结算失眠的抗点蚀作用最危险的应力。
四、结语
本文首先利用了专业软件,对兆瓦级风电偏航减速机进行了系统性的分析,后将相关分析结果进行了展示(图1)在根本上显示了,兆瓦级风电偏航减速机的运行情况,并为下一步计算工作打下了良好基础。此外,本实验还利用了有限元的计算方式,对兆瓦级风电偏航减速机行星齿轮之间的接触问题进行了分析对比,进一步说明了接触力和变应力结果的公允性。通过科学方式,对其进行了疲劳分析,并在根本上验证了本次研究结果是和相关理论研究成果相一致,因此,本次研究对兆瓦级风电偏航减速机行星齿轮质量的提高,有着十分重要的现实意义。
参考文献:
[1]李光明.风电偏航驱动减速机抗疲劳机理研究[D].长沙:湖南大学机械与运载工程学院,2011.
[2]GAO S,BUI T D.Image segmentation and selective smoothingby using mumford-shah model[J].IEEE Transactions on ImageProcessing,2005,14(10):1537-1549
【关键词】 偏航驱动减速机;行星齿轮;有限元;强度;疲劳强度
从当前情况来看,要想对兆瓦级风电偏航减速机行星齿轮疲劳度加以全面分析,就要利用专业化的软件进行建模。在进行该项试验研究的时候,要结合弹性力学来分析疲劳研究问题,通过对齿轮在进行工作过程中,接触力和变应力之间的研究,能够在根本上找出点蚀因素对齿轮造成的不良影响,该项研究结果对兆瓦级风电偏航减速機行星齿轮质量提升来讲,有着非常现实的意义。
一、兆瓦级风电偏航减速机行星齿轮疲劳仿真模型的建立
在图1中我们可以看出,兆瓦级风电偏航减速机的全部模型结合传送部分的装配模型中能够看到,其泊松比值约为1:3.其内部直径为66毫米,外部直径为78.5毫米,内外直径间距为40毫米,其他的材料属性。
为了能够更加直观的说明问题,本研究利用二维图像创建出兆瓦级风电偏航减速机行星齿轮和太阳轮的建模[1],为了在最大程度上避开出现应力集中和应力梯度高区域较为密集型网络,当应力变化较为缓和的时候,要将网格布置的稀松一些,图2表明了兆瓦级风电偏航减速机的接触性应力分析网络示意图。
二、兆瓦级风电偏航减速机的行星齿轮接触结果相关解析
依照兆瓦级风电偏航减速机的相关设计需要,该部件的输入转速在每分钟1000转左右,输入功率在3.5千瓦,兆瓦级风电偏航减速机的总减速比率值为1150.依照相关公式能够明确得出,该设别的输入转矩值为33429N·mm。
在结束有计算步骤之后,应该将兆瓦级风电偏航减速机的行星齿轮的变形分布情况,行星齿轮啮合应力分布,与等效力分布情况进行设计建模,详情如图3所示:
从图3—1和3—2中我们可以看出,当行星轮在第一次接触的时候,会产生一定强度的应力效应,在这个时候,产生的应力的集中部位在齿轮的顶端,从图中我们可以看出,改点的最大应力为395兆帕,和以往的计算结果相比,存在越±5%的误差。因以往的计算方式有一定误差存在,说明本次计算结果较为公允。
在图3-3和3-4中能够看到,齿轮在连续的啮合过程中,随之出现的接触里范围会不断增大。其中峰值压力可以高达460兆帕以上[2],在峰值之后,该应力集中部分并不会引起齿面变形的情况发生。
三、兆瓦级风电偏航减速机行星齿轮疲劳解析
在相关条件的共同作用下,兆瓦级风电偏航减速机行星齿轮会发生损坏的现象。该设备的相关要求是:使用年限长,因此,对兆瓦级风电偏航减速机行星齿轮进行疲劳分析时一项非常重要的工作。
依照相关原理,我们可以准确看出,行星齿轮在进行传送运动过程中,因受载荷影响,当行星轮一旦处于非啮合状态的时候。其受到的载荷就会消失,所以说。原接触力就会变成变应力,依照上述部分所分析道的计算值,要通过专业的疲劳分析计算方式来详细分析。在进行计算的时候,要利用最大接触力受点在进行相关计算,另外,在计算过程中,为了准确将手里曲线加以详细分析,还应该利用到关于疲劳性特意参数曲线来进行相关计算工作。
在S—N曲线中,我们可以看到相关表征关系,在进行接触应力分析的时候,通常使用赫拉公式进行计算,但为了能够更为公允的计算出结果,在进行具体计算的时候,要充分考虑结算失眠的抗点蚀作用最危险的应力。
四、结语
本文首先利用了专业软件,对兆瓦级风电偏航减速机进行了系统性的分析,后将相关分析结果进行了展示(图1)在根本上显示了,兆瓦级风电偏航减速机的运行情况,并为下一步计算工作打下了良好基础。此外,本实验还利用了有限元的计算方式,对兆瓦级风电偏航减速机行星齿轮之间的接触问题进行了分析对比,进一步说明了接触力和变应力结果的公允性。通过科学方式,对其进行了疲劳分析,并在根本上验证了本次研究结果是和相关理论研究成果相一致,因此,本次研究对兆瓦级风电偏航减速机行星齿轮质量的提高,有着十分重要的现实意义。
参考文献:
[1]李光明.风电偏航驱动减速机抗疲劳机理研究[D].长沙:湖南大学机械与运载工程学院,2011.
[2]GAO S,BUI T D.Image segmentation and selective smoothingby using mumford-shah model[J].IEEE Transactions on ImageProcessing,2005,14(10):1537-1549