绝大多数风电齿轮箱的零部件都工作在循环变化的载荷下,这导致疲劳破坏成为风电齿轮箱零部件的主要破坏形式。一般而言,零件发生疲劳破坏时,应力水平远远小于材料本身的屈服应力和强度极限。零件的疲劳破坏往往突然发生,导致灾难性事故。因而疲劳破坏和疲劳分析方法引起风电行业的高度重视。
疲劳是一种机械损伤过程,在这一过程中即使名义应力低于材料的屈服强度,载荷的反复变化也将引起失效。疲劳一般包含裂纹萌生和随后的裂纹扩展两个过程,循环塑性变形是金属产生疲劳的主要原因。
使用名义应力法进行疲劳寿命计算时,第一步是要根据载荷谱确定零件危险部位的应力谱;而后采用材料的S-N曲线,经过计算结构危险部位的应力集中系数,结合材料的疲劳极限图,通过插值将材料的S-N曲线转换为零件的S-N曲线;最后根据由载荷谱确定的应力谱根据Miner线性损伤累积规则计算零件的寿命。
名义应力法大多数都用在对弹性变形居主导地位的高周疲劳寿命计算。由于名义应力法没考虑危险部位局部塑性变形和不同载荷顺序对疲劳寿命的影响,因而无法适用与塑性变形居主导地位的低周疲劳情况。
局部应力应变在计算疲劳寿命时基本假设如下:如果不同结构及形式的零件材料相同,且最危险部位应变变化过程相同,则两零件具有相同的疲劳寿命。
使用局部应力应变法进行疲劳寿命计算时,首先确定零件的危险部位,并根据载荷谱和材料的循环应力-应变曲线计算零件危险部位的应变过程;根据材料的应变过程-寿命曲线确定载荷谱中各级载荷造成的损伤;最后根据损伤累计规则计算零件的寿命。
局部应力应变法大多数都用在对塑性变形居主导地位的低周疲劳寿命进行计算。但是局部应力应变法在对弹性变形为主的疲劳失效进行寿命计算时,往往会有很大误差。
损伤容限法以断裂力学为基础,假设零件中存在初始裂纹;该方法将初始裂纹长度扩展至临界裂纹长度所需的时间作为零件的疲劳寿命。常用的裂纹扩展速度公式有帕里斯公式和佛曼公式。
采用损伤容限法进行疲劳寿命计算时,首先是根据材料的断裂韧度确定材料的临界裂纹长度;而后通过无损伤检测等方法确定零件中裂纹的初始长度。再根据裂纹扩展速度公式确定载荷谱中各级载荷造成的裂纹扩展速度确定在载荷作用下零件的疲劳寿命。
由于疲劳现象本身的复杂性,也有很多学者在大量实验的基础上提出了其它的疲劳分析方法,如能量法和应力场强法等。
安维士联合中国船级社、南高齿以及业主单位、主机厂、齿轮箱厂等,依据多年的齿轮箱后市场维修经验,编制了齿轮箱检修技术规范并依据执行。
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齿轮的发展及特点齿轮是一种轮缘上有齿且能连续啮合传递运动和动力的机械元件,即齿轮是依靠齿的啮合传递运动和动力的轮状机械零件。人类对齿轮的使用源远流长,但早期的齿轮并没有齿形和齿距的规格要求,因此连续转动的主动轮往往不能使被动轮连续转动。未解决这一问题,齿形逐渐发展为弧形,并通过
作为风电齿轮箱重要的零部件——齿轮,在风机运行过程中,会不断受到载荷的作用,使齿轮发生变形,变形量虽然肉眼很难观察,但真实存在且很重要,对齿轮箱的正常运行有很深的影响,合适的齿轮修形能提高啮合效果,改善了传动性能,对齿面的受力、振动和温度有很大影响。在风电齿轮箱中,除了齿轮制造
通常在齿轮磨齿的过程中,有极大几率会出现齿面烧伤的问题,我们叫做磨削烧伤,这会极度影响齿轮的寿命和质量。磨削烧伤的问题大多是在磨削过程中不可避免会产生大量的磨削热,一部分被冷却液带走,另一部分被传导入加工齿轮的浅表层内,并快速使齿轮的表层温度上升。在磨削热大量产生时会在齿面浅层形成回
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风力发电机的工作环境较为恶劣,我国主要的风能资源丰富的地区基本都处于沿海、山区和中国的西北部。糟糕的环境对风机部件的耐蚀性能及耐冲击能力,都有很高的要求。风力发电机组因为处于地面较高处,除了高速运转的传动系统,机组整体由于受风力影响振动,其发电机、齿轮箱、叶轮三部分的联接对中,由
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无损探伤是在现代科学基础上产生和发展的探伤技术,它借助先进的技术和仪器设施,在不损坏、不改变被探伤对象理化状态的情况下,对被探伤对象的内部及表面的结构、性质、状态进行高灵敏度和高可靠性的检查和测试,借以评判它们的连续性、完整性、安全性以及其他性能指标。针对风电齿轮箱主要零部件,加
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