风电齿轮箱轮齿接触有限元分析的任务书.docx

风电齿轮箱轮齿接触有限元分析的任务书

任务背景

风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，受到了越来越多的关注。其中，风电齿轮箱作为风力发电机组中的关键部件，负责将风轮旋转的转速和扭矩传递至发电机，其可靠性和寿命是保障风电机组运行稳定和降低维护成本的关键因素。

齿轮传动作为常见的动力传动方式，其运转状态会受到载荷、转子振动和材料疲劳等因素的影响。因此，精确地模拟齿轮接触、失效和寿命，对于提高风电机组的可靠性和寿命具有重要意义。

任务描述

本项目旨在使用有限元分析（FEA）方法研究风电齿轮箱轮齿接触情况，任务包括以下内容：

1.建立风电齿轮箱轮齿的三维几何模型，包括齿形、齿数、轮廓参数等。

2.确定齿轮箱运转时的载荷和工况，包括转速、扭矩、温度等。

3.对轮齿进行有限元网格划分，并建立材料力学特性模型，包括非线性弹性模量、疲劳寿命等。

4.进行接触分析，计算轮齿之间的应力和变形情况，分析是否存在齿面接触疲劳失效的风险。

5.在有限元分析软件中进行优化设计，包括减小正反齿的接触应力、平衡齿轮箱的传动轴、优化齿面修整等措施，提高风电齿轮箱的可靠性和寿命。

任务成果

本项目的最终成果是风电齿轮箱轮齿接触有限元分析报告，包括以下内容：

1.齿轮箱轮齿的三维几何模型和材料力学特性模型。

2.齿轮箱运转时的载荷和工况分析结果。

3.接触分析的有限元计算结果，包括应力、变形、接触疲劳失效风险等。

4.优化设计方案和结果，包括减小接触应力、平衡传动轴、优化齿面修整等措施。

参考文献

[1]王科,陈刚,风电齿轮箱故障原因分析及对策[J].机械制造与自动化,2017(2):128-129.

[2]郝靖华,王宇.风电齿轮箱故障及寿命综述[J].现代制造工程,2010,9(2):83-85.

[3]鲁斌,赵东亮.基于有限元的风电齿轮箱轮齿接触应力分析[J].河南科技大学学报(自然科学版),2015,36(3):95-100.