風電齒輪箱齒輪可靠性靈敏度分析及優(yōu)化設計.pdf

1、風電齒輪箱作為大型水平軸風力發(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年設計壽命和年利用率為95％的設計要求，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計參數對齒輪可靠性的影響，合理選取設計參數，在設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風電機組齒輪箱高速級斜齒輪為研究對象，根據齒輪可靠

2、性設計準則，研究齒輪可靠性設計模型中的各個參數對齒輪可靠性的影響，在此基礎上進行了齒輪可靠性優(yōu)化設計。主要內容如下：
　　(1)根據齒輪可靠性設計準則構建齒輪可靠性設計模型，將設計模型中的各個參數作為隨機變量，考慮到設計參數眾多，極限狀態(tài)方程較復雜，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計參數在某一給

3、定區(qū)間上變化時，對齒輪失效概率的影響程度，利用響應面方法，將齒輪可靠性模型的復雜功能函數轉換為線性功能函數，利用重新定義的平均化的全局靈敏度指標對線性功能函數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計參數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計參數對齒輪可靠性的不同影響程度后，把可靠性靈敏度指標較小的參數作為定