風(fēng)電齒輪箱齒輪可靠性靈敏度分析及優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、風(fēng)電齒輪箱作為大型水平軸風(fēng)力發(fā)電機組的核心部分，在隨機動態(tài)載荷作用下的低速、重載、增速的齒輪傳動系統(tǒng)。通常不能滿足20年設(shè)計壽命和年利用率為95％的設(shè)計要求，并且服役期失效率較高，齒輪箱必須具有較高可靠性和使用壽命。齒輪作為核心傳動部件，深入分析齒輪可靠性設(shè)計參數(shù)對齒輪可靠性的影響，合理選取設(shè)計參數(shù)，在設(shè)計制造階段提高齒輪的可靠度及齒輪箱的可靠度具有重要意義。
　　本文以1.5MW風(fēng)電機組齒輪箱高速級斜齒輪為研究對象，根據(jù)齒輪可靠

2、性設(shè)計準(zhǔn)則，研究齒輪可靠性設(shè)計模型中的各個參數(shù)對齒輪可靠性的影響，在此基礎(chǔ)上進行了齒輪可靠性優(yōu)化設(shè)計。主要內(nèi)容如下：
　　(1)根據(jù)齒輪可靠性設(shè)計準(zhǔn)則構(gòu)建齒輪可靠性設(shè)計模型，將設(shè)計模型中的各個參數(shù)作為隨機變量，考慮到設(shè)計參數(shù)眾多，極限狀態(tài)方程較復(fù)雜，利用重要性抽樣方法對齒輪可靠性模型進行可靠性和可靠性靈敏度分析，分辨出齒輪可靠性模型中的特征參數(shù)對齒輪可靠性的不同影響程度。
　　(2)為充分分析齒輪可靠性模型中設(shè)計參數(shù)在某一給

3、定區(qū)間上變化時，對齒輪失效概率的影響程度，利用響應(yīng)面方法，將齒輪可靠性模型的復(fù)雜功能函數(shù)轉(zhuǎn)換為線性功能函數(shù)，利用重新定義的平均化的全局靈敏度指標(biāo)對線性功能函數(shù)進行全局可靠性靈敏度分析，并給出可靠性靈敏度變化曲線，深入分析齒輪可靠性模型的設(shè)計參數(shù)對齒輪可靠性的影響程度，為后續(xù)的齒輪可靠性優(yōu)化設(shè)計提供約束條件和有力參考。
　　(3)在利用可靠性靈敏度分析方法確定了設(shè)計參數(shù)對齒輪可靠性的不同影響程度后，把可靠性靈敏度指標(biāo)較小的參數(shù)作為定