机械传动2022，Vol.46Issue(6) ：15-22,72.DOI:10.16578/j.issn.1004.2539.2022.06.003

变载荷激励下含裂纹风电行星轮系疲劳强度分析

Fatigue Strength Analysis of Cracked Wind Turbine Planetary Gear Train Under Variable Load Excitation

陈奔 巫世晶 郑攀 王俊 陈强 高素杰 周建华
机械传动2022，Vol.46Issue(6) ：15-22,72.DOI:10.16578/j.issn.1004.2539.2022.06.003
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变载荷激励下含裂纹风电行星轮系疲劳强度分析

Fatigue Strength Analysis of Cracked Wind Turbine Planetary Gear Train Under Variable Load Excitation

陈奔 1巫世晶 1郑攀 1王俊 2陈强 3高素杰 1周建华1
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作者信息

  • 1. 武汉大学 动力与机械学院,湖北 武汉 430072
  • 2. 国家能源集团 云南新能源有限公司,云南 昆明 650214
  • 3. 山东银鹰化纤有限公司,山东 高密 261500
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摘要

随机风载引起的外部激励会极大地影响风电传动系统的疲劳寿命.利用考虑尾流效应的四分量模型模拟风电场随机风速,结合有限元法分析得到风电行星轮系的疲劳寿命.在此基础上,基于子模型法研究了太阳轮单齿和双齿根裂纹深度、长度和延伸角对风电行星轮系疲劳强度的影响.最终发现裂纹尺寸参数对风电行星轮系疲劳寿命的影响程度为:裂纹深度>裂纹长度>裂纹延伸角.双齿根裂纹对疲劳寿命的影响远大于单齿根裂纹的影响,且双齿根裂纹状态下先啮入齿的疲劳寿命远小于单齿根裂纹状态,后啮入齿疲劳寿命略大于单齿根裂纹状态.相关研究为优化风机服役性能提供了理论依据.

关键词

四分量组合模型/疲劳强度/齿根裂纹/子模型法

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基金项目

国家自然科学基金(52075392)

国电云南新能源科学研究项目(GDYN-2019-FW-0389)

出版年

2022
机械传动
郑州机械研究所 中国机械通用零部件工业会齿轮分会 中国机械工程学会

机械传动

CSTPCD北大核心
影响因子：0.534
ISSN：1004-2539
参考文献量15
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