基于Copula函数的2.5MW风电齿轮箱齿轮可靠性分析

【摘要】：针对2.5 MW风电齿轮箱齿轮可靠性分析时,需考虑其接触疲劳和弯曲疲劳失效的相关性问题,根据风场长年监测数据,利用雨流计数法得到了其载荷谱,利用Romax Designer软件建立了2.5 MW风电齿轮箱的传动系统模型;利用其齿轮部件分析模块计算并统计得到了各齿轮的接触应力与弯曲应力分布;应用应力—强度干涉模型并基于Copula函数建立了考虑接触疲劳和弯曲疲劳相关性的齿轮疲劳可靠性计算模型;应用蒙特卡罗法对应力和疲劳强度抽样,并利用离差平方和最小值原理和MATLAB优化工具箱估计了Copula函数的参数,并计算出各齿轮的疲劳可靠度.研究结果为改进2.5 MW风电齿轮箱设计、提高其可靠性提供理论依据. 【作者单位】： 浙江理工大学浙江省机电产品可靠性技术研究重点实验室;杭州前进齿轮箱集团股份有限公司;
【关键词】： 风电齿轮箱 疲劳可靠性 载荷谱 Copula函数
【基金】：国家国际科技合作专项项目资助(2015DFA71400) 浙江省重点科技创新团队项目(2010R50005)
【分类号】：TM315
【正文快照】： 目前,在各种新能源中,风电是经济上可行、技术上最成熟的可再生清洁能源.风电机组安装在海上、高山等偏远地区.齿轮箱是风电机组的关键部件,维修不便且所需成本高昂,因此一般要求使用寿命为20年.在运行时,随机风载变化大,造成齿轮箱故障频发,严重影响了风电机组的稳定可靠运行

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