齿轮箱销套螺栓的连接强度分析

作者：吕旭峰,黄杨杨,翁海平,等. 日期：2024-03-06/span> 浏览：1390 查看PDF文档

齿轮箱销套螺栓的连接强度分析*

吕旭峰1,2,黄杨杨1,2,翁海平1,2,陈中亚1,2,高远俊1,2,庄国志3

摘要:主轴与齿轮箱的连接是风电机组传动链中的重要结构,销套螺栓连接形式的传扭结构得到了越来越多的应用,但目前针对销套螺栓连接结构极限和疲劳强度的研究还较少。为此,建立了销套螺栓连接结构有限元模型,对极限强度和疲劳强度进行了安全性评估。首先,建立了包含销套、螺栓、主轴以及齿轮箱等部件的有限元模型;然后,校核了各部件在极限扭矩下的极限强度,并分析了不同扭矩下结构的应力情况;最后,提出了考虑非线性应力情况的疲劳强度计算方法,并校核了结构疲劳强度。研究结果表明:销套螺栓连接结构的传扭可分为三个阶段,第一阶段为外圈螺栓传扭,第二阶段为外圈销套与内圈螺栓传扭,第三阶段为外圈销套与内圈销套传扭;传扭过程中载荷与应力存在明显的非线性关系,疲劳强度分析需要考虑相应的非线性关系;传扭结构应力最大点和疲劳最大点均位于主轴侧销孔,应力为553MPa,疲劳数值为0.1355,因此,设计时需要重点关注主轴接口的强度情况,保证连接的可靠性。
关键词:风电机组传动链;机械强度;极限强度;疲劳强度;齿轮箱;销套螺栓连接;非线性拟合
中图分类号:TH114;TM315文献标识码:A文章编号:1001-4551(2024)02-0319-08

吕旭峰,黄杨杨,翁海平,等.齿轮箱销套螺栓的连接强度分析［J］.机电工程,2024,40(2):319-326.
LV Xufeng, HUANG Yangyang, WENG Haiping, et al. Strength analysis of pin-bolt connection in wind turbine gearbox［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2024,40(2):319-326.