风能存储单元中的太阳齿轮会受到疲劳损坏,并影响整个变速箱的疲劳寿命。
阳树有限元的3D模型是由UG软件建立的。过ANSYS-workbench软件进行了轴的静态分析和结构疲劳分析,以提供一种预测轴疲劳寿命的疲劳设计方法。风器是风冷存储单元的关键组件。位于涡轮机和发电机之间。力涡轮机旋转产生的动力被传递到发电机以发电,涡轮机入口的较低转速被转换以满足需求。
电机所需的速度。此,风能增压器是一种低速,重型,增速变速箱,在风力作用下具有不规则的可变负载和高冲击力下的可变负载。裂。后,太阳轮轴承会改变行星齿轮系和固定轴系上的负载,这会导致疲劳损坏,从而影响整个变速箱的疲劳寿命。用有限元方法对太阳轮轴进行了疲劳寿命分析,以预测太阳轮轴的疲劳寿命。
风力涡轮机运转时,由行星齿轮形成的行星齿轮系,太阳齿轮承受交变载荷,该交变载荷随着时间周期性地变化,从而在结构部件上产生交变应力,从而在齿轮箱中引起疲劳裂纹。阳树的局部位置和膨胀,冷库安装最后导致太阳齿轮上的牙齿突然断裂。传统的扭力轴疲劳分析中,通常只考虑一个轴,而没有考虑力对与其相关的其他零件的影响。结果不正确。虑到太阳齿轮和通过花键连接的低速轴的特性,当太阳齿轮与花键轴匹配时,考虑了力对两侧疲劳破坏的影响,使结果更准确。过UG软件(如图1所示)构建了太阳树有限元的三维模型,并将X_T格式文件导入到ANSYS工作台(AWB)中进行网格划分。448个单元,28,166个结,太阳轮和花键轴由合金钢制成。
阳轮上的扭矩通过分别与行星齿轮啮合的三个齿轮齿传递,根据风力涡轮机的标称功率为750 kW,可以推断出施加在三个齿上的力分别为131 105 N;通过作用在太阳轮的三个齿上,方向为顺时针,冷库安装低速轴的右肩部为逆时针扭矩,大小为46 200 N ·M,在加载重力下。阳轮和花键轴设置在连杆上,太阳轮和花键轴的内壁与轴承肩相连,以形成圆柱支撑,仅允许旋转切线。
阳轴上的力和应力如图2所示。用有限元分析软件进行静态分析时,太阳轮(Von-Mises)上的最大应力为165 MPa,发生在太阳轮和肩部的过渡间隙以及凹槽和肩部的过渡网处。哪里,根据压力定律。阳轮和花键轴的应力和应变云如图3-5所示。据对太阳轮轴线的应力云分析,最大应力出现在齿轮和轴肩的过渡角,凹槽和轴肩的齿上。此,利用疲劳理论的相关知识,根据静态分析,可以进一步分析和计算太阳轴的疲劳寿命。多因素都会影响机械零件的疲劳强度。要参数是结构的大小和形状,表面状态,平均应力,周围环境和温度。于风力涡轮机部件,影响其疲劳寿命的因素主要是负载特性,部件状态和部件中所用材料的特性。据抗疲劳理论,并考虑到风力涡轮机的不同运行条件,理论寿命估计为242 500 km。
用Ansysworkbench软件进行了行星疲劳分析,并获得了太阳齿轮轴双轴性的指示。轴应力区域为0,双轴应力区域为1,纯1剪切,并且最大应力出现在齿轮和轴肩的过渡处。
文主要研究随机剪切载荷作用下扭转的疲劳寿命。阳轴的双轴应力指示如图7所示。流的计算和分析由有限元软件自动完成,并输入相关参数以获得云图。阳齿轮轴的使用寿命,疲劳损伤,等效交变应力和安全系数。本文中,S-N曲线的最大寿命为1E6,无限寿命为1E6,部件的最大寿命和首次寿命为1E6。劳失效不认为是在使用寿命内发生的(见图8)。伤云图表示理论寿命与可用寿命之间的关系。
D> 1时,表明该零件因疲劳而损坏(如图9所示)。算方法如下:额定使用寿命242 500除以1E6得到0.2425。
全系数是零件或组件(例如,如以下)所用材料的断裂应力与设计应力之比。图10所示)。据机械手册,轴部件的安全系数必须大于1.10,并且安全系数为0.52,这发生在太阳轮的肩部区域中,因此必须采用特殊热处理以满足最低安全系数要求。步分析受到随机交变剪切载荷以及尺寸效应,缺口效应,表面处理方法等的影响。文通过三维联合分析软件UG和Ansys对风机关键部件,太阳轮轴的疲劳分析进行了分析计算,提出了一种改进的方法。来,我们将能够对风力涡轮机的疲劳分析和故障预测进行广泛的研究。
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