机床与液压

作者：王硕，高建雄，衡飞，袁逸萍，朱鹏年，王义涛

单位：新疆大学智能制造现代产业学院；新疆大学智能制造现代产业学院；新疆大学智能制造现代产业学院；新疆大学智能制造现代产业学院；新疆大学智能制造现代产业学院；新疆大学智能制造现代产业学院

关键词：随机载荷;风机齿轮;Weibull分布;可靠性评估

基金：国家自然科学基金(52065062)；新疆维吾尔自治区高校基本科研业务费(XJEDU2023P007)；新疆大学自治区级大学生创新训练计划项目(S202110755056)

以2 MW水平轴变速风力发电机齿轮传动系统为研究对象，对已产生裂纹的风机齿轮进行可靠性评估。以随机风速作为风机齿轮箱外部载荷，通过齿轮的转矩、切向载荷，计算齿轮齿根所受应力，并采用Weibull分布进行拟合；根据断裂概率与齿轮所受最大应力之间的关系和Griffith理论，建立断裂概率与裂纹之间的模型；基于Paris公式建立裂纹与载荷加载次数模型；最后，将上述2种模型结合，利用可靠度与失效率之间的关系，建立考虑随机载荷条件下，风机齿轮的动态可靠性模型。以风机齿轮箱中太阳轮为例，结果表明：相对于初始可靠度大于0.99的太阳轮，所验证的太阳轮初始可靠度在低至0.5的情况下，经过高载荷的作用，其可靠度会急剧下降，直至失效。在确定的材料下，所提模型可以较好地反映不同应力水平下裂纹扩展以及裂纹对可靠度的影响，可较好地应用于工程实践中。

来源：2024年第10期

《机床与液压》期刊编辑部

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