考虑强度退化和失效相关性的风电齿轮传动系统动态可靠性分析

来源：机械工程学报杂志2016年第11期北京时间：

作者：周志刚, 徐芳

单位：1. 河南科技大学车辆与交通工程学院 洛阳 471003; 2. 河南科技大学机电工程学院 洛阳 471003

摘要：针对随机风作用下风力发电机齿轮传动系统失效率高的问题,研究了随机风引起的风力发电机传动系统外部风载荷以及内部由齿轮、轴承刚度及综合啮合误差等引起的内部动载荷激励,基于集中质量法建立了风电齿轮传动系统齿轮-轴承耦合动力学模型。在对模型进行仿真求解的基础上,分别求得了传动系统中各齿轮和轴承的动态接触应力-时间历程。将载荷作用过程视为随机过程,推导出随机载荷作用下的等效载荷累计分布函数,从系统层面上建立了基于应力-强度干涉理论的风力发电机齿轮传动系统动态时变可靠性模型, 模型考虑了零件的失效相关性和强度退化因素,研究了失效相关性和强度退化对风电齿轮传动系统可靠度和失效率的影响规律,为风力发电机齿轮传动系统动态设计和可靠性优化设计奠定了基础。

关键词：齿轮传动系统,动态可靠性,风力发电机,强度退化,失效相关性；

基金资助：国家自然科学基金(51305126)和河南省教育厅科学技术研究重点(13A460274)资助项目