齿轮疲劳试验及装备技术.pptx

齿轮试验方法及装备 1 齿轮加速疲劳试验 目前存在的加速疲劳试验方法有：提高试验加载频率法、删小量法、线型强化载荷谱法。 线型强化载荷谱法采用Miner线性累计损伤理论，提出了加速疲劳寿命试验方法，实现了在较短时间内齿轮箱疲劳寿命的试验评价与预估，其实现过程如图所示。该方法已在风电齿轮箱疲劳试验中使用。 线型强化载荷谱法实现过程 风电齿轮箱加速疲劳试验 20年设计寿命下轴承疲劳损伤度 试验载荷谱下齿轮损伤度 齿轮 损伤度 齿轮 损伤度 接触 弯曲 接触 弯曲  0.478 0.035  0.078 0.178  0.012 0.165  0.054 0.086  0.236 0.324  0.113 0.199  0.565 0.993 试验载荷谱下轴承损伤度 轴承 损伤度 轴承 损伤度 1 0.110 2 0.113 3 0.101 4 0.225 5 0.099 6 0.583 7 0.088 8 0.052 9 0.045 1 齿轮加速疲劳试验 2 齿轮系统温度预测 利用传热学和网格法分析技术，分析齿轮传动系统的拓扑结构，及系统各零部件间的热量流动关系，创建齿轮传动系统耦合热分析模型。 减速器内的主要换热情况 节点热平衡方程组 2 齿轮系统温度预测 3 可变中心距功率封闭齿轮试验台 A为陪试齿轮箱，B为试验齿轮箱，T为加载器，M为驱动电机 试验齿轮箱中心距变化时，陪试齿轮箱不发生任何变化。与活动工作台相连的陪试齿轮箱可以通过活动工作台轨道的移动来适应受试齿轮箱中心距的变化。 兆瓦级机械功率全封闭试验台垂直轴减速器平面布置 兆瓦级机械功率全封闭试验台平行轴减速器平面布置 3 兆瓦级机械功率全封闭齿轮试验台 3.1 试验台结构及工作原理 采用机械功率全封闭结构。机械功率全封闭式试验台中电动机能耗仅为封闭功率的10%左右，较电封闭结构更节能。该技术属于国内首创。 3 兆瓦级功率全封闭齿轮试验台 3.2 兆瓦级试验台机械加载器 结构独特，性能优良，属过内外首创。 可实现几个千瓦的无极加载，加载过程无行程的限制。具有加载灵敏、稳定等优点。 4 大功率风电齿轮箱试验台 齿轮箱性能试验台框图 试验台部分技术参数 额定功率：2×3300KW 水力测功机功率：双向7200KW 额定电压：4.14KV±10% 系统主要技术特点： 变频调速系统采用矢量控制技术 采用网格技术、数据库技术 模块设计、易维护 采用统一的组态、变成、数据管理 4 大功率风电齿轮箱试验台 主要技术创新： 解决了双机串、并联运行动态过程振荡问题。 实现了双机的平滑、可靠运行。 数据采集系统实现多通道、多类型的高精度同步采集及风度的后处理功能。 齿轮箱性能试验台试验现场 5 直升机传动系统及其试验平台 直升机传动系统特点： 高功率密度。 减速比大、传动效率高。 美军“黑鹰”直升机总传 动比为81，阿帕奇的总传动比为72.1 寿命长、可靠性强。 干运能力强。 阿帕奇主减速器干运能力为1h、意大利武装直升机A129干运能力为30min、虎式直升机干运能力为30min。 美军阿帕奇直升机传动系统原理图 美军阿帕奇直升机传动系统 5 直升机传动系统及其试验平台 AS-332超级美洲豹中型运输直升机齿轮箱 Puma旋翼齿轮箱 Puma尾旋翼齿轮箱 直升机减速器试验 齿轮箱试验的内容包括旋翼速度、扭矩、齿轮箱油压、润滑剂温度及油温。此外，在齿轮箱负载时还将对这些变量进行测试，以测定它们是否达到极限水平。 5 直升机传动系统及其试验平台 用于尾旋翼齿轮箱试验的试验台 RUAG 的MGB齿轮箱试验台：电缆与齿轮箱上的测量点相连。