考虑切片耦合齿轮裂纹刚度计算与系统振动耦合求解方法

    公开(公告)号:CN119720418A

    公开(公告)日:2025-03-28

    申请号:CN202411789872.0

    申请日:2024-12-06

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明提供一种考虑切片耦合齿轮裂纹刚度计算与系统振动耦合求解方法,包括:基于齿轮齿数、模数和齿轮副动态啮合力,采用切片法计算切片轮齿的弯曲刚度、剪切刚度、轴向压缩刚度,得到切片轮齿的轮齿刚度;根据齿轮是否存在裂纹,结合切片轮齿的轮齿刚度分别计算齿轮健康状态下、裂纹状态下的切片耦合刚度;再结合齿轮的接触刚度和基体刚度计算单个齿轮副的含裂纹齿轮时变啮合刚度;基于滚珠轴承的外径、内径和滚动体数量,结合轴承所受的动态载荷计算轴承支撑力;根据单个齿轮副的含裂纹齿轮时变啮合刚度和轴承支撑力,构建齿轮‑轴承‑耦合系统动力学方程,求解齿轮‑轴承耦合系统振动响应。本发明可为风电机组齿轮箱的早期故障诊断提供参考。

    过盈装配下半直驱风电齿轮箱刚柔耦合动力学建模方法

    公开(公告)号:CN118095009A

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202410327848.9

    申请日:2024-03-21

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明提供一种过盈装配下半直驱风电齿轮箱刚柔耦合动力学建模方法,包括:对行星架与柔性销轴结构开展过盈量分析得到销套‑销轴接触副过盈量取值范围;建立行星架与柔性销轴过盈装配有限元模型;根据有限元模型开展行星架与柔性销轴过盈装配准静态分析,得到行星架‑销轴结合界面和销套‑销轴结合界面的过盈接触状态及销轴垂直度误差;对行星架与柔性销轴结构、箱体及传动轴部件进行柔性体建模得到柔性体动力学方程;基于半直驱风电齿轮箱结构拓扑关系与内外部激励建立半直驱风电齿轮箱刚柔耦合动力学模型。本发明可解决忽略销轴接触副结合面过盈状态对啮合位置影响的技术问题,实现了过盈装配准静态特性与半直驱风电齿轮箱动态特性的相互关联。

    考虑过盈装配的半直驱风电机组齿轮箱动态优化方法

    公开(公告)号:CN117993123A

    公开(公告)日:2024-05-07

    申请号:CN202410247055.6

    申请日:2024-03-05

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明提供一种考虑过盈装配的半直驱风电机组齿轮箱动态优化方法,包括:选取待优化的齿轮修形参数;计算待优化的齿轮修形参数在额定工况下的范围值;确定优化目标及约束条件,构建齿轮修形参数优化函数;使用拉丁超立方抽样法和最大差异法生成训练样本集;基于训练样本集和齿轮修形参数优化函数,采用代理模型技术构建过盈量‑修形参数‑振动响应代理模型;求解得到载荷工况和过盈量影响下的齿轮最佳修形量,本发明可使得齿面载荷分布、均载特性和振动响应得到有效改善,延长现有齿轮箱使用寿命,在复杂外部载荷、装配制造误差和零部件结构变形等因素的影响下有效提升风电齿轮箱传动系统的均载性能、啮合性能及可靠性。

    计入轮齿啮合过程与结构柔性的行星轮系动力学建模方法

    公开(公告)号:CN115758815A

    公开(公告)日:2023-03-07

    申请号:CN202211400185.6

    申请日:2022-11-09

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明提供一种计入轮齿啮合过程与结构柔性的行星轮系动力学建模方法,包括:通过子结构缩聚得到缩聚后行星架和内齿圈自由振动方程;建立行星轮系啮合单元模型得到啮合向量;根据啮合向量将齿轮副综合啮合刚度按照其重合度等效分解到每对啮合轮齿上;进行支撑单元建模得到销轴缩聚点与对应行星轮节点的耦合刚度矩阵;建立轴段梁单元动力学方程;进行激振力单元建模得到齿轮啮合误差产生的误差激振力,以及内齿圈虚拟振动线位移产生的激振力;建立行星轮系动力学模型。本发明可以解决现有技术无法考虑复杂构件几何特征、计算精度低,以及大规模有限元计算量大、系统级建模分析困难,不适用于行星轮系变速变载分析的技术问题。

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