風(fēng)電主軸承是安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主軸端的關(guān)鍵部件,它們的突發(fā)故障可能造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,風(fēng)電主軸承是否能平穩(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)維持整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的正常運(yùn)行至關(guān)重要。而滾動(dòng)軸承的疲勞壽命是一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo),如何對(duì)軸承疲勞壽命進(jìn)行可靠性評(píng)估對(duì)保證軸承安全可靠工作具有重要意義。
傳統(tǒng)的疲勞可靠性評(píng)估方法主要有數(shù)值分析法、試驗(yàn)分析法、或數(shù)值分析與試驗(yàn)分析結(jié)合法。基于數(shù)值分析法,在缺少試驗(yàn)數(shù)據(jù)的情況下,提出了一種基于未完全失效數(shù)據(jù)的可靠性分析方法,在分析可靠度變化的三參數(shù)威布爾故障率函數(shù)的基礎(chǔ)上,采用*大似然法和最小二乘法對(duì)其參數(shù)進(jìn)行估計(jì)。應(yīng)用 Bayes 方法,提出了一種基于虛擬信息構(gòu)建的滾動(dòng)軸承可靠性評(píng)估方法及模型,并利用形狀參數(shù)先驗(yàn)信息評(píng)估了滾動(dòng)軸承的可靠性。文獻(xiàn)[4]基于產(chǎn)品零失效數(shù)據(jù),提出一種不需要先驗(yàn)信息的可靠性分析方法,**發(fā)現(xiàn)了 Weibull 分布尺度參數(shù)的無(wú)偏估計(jì)量,證明了該估計(jì)量比傳統(tǒng) Bayes 方法得到的估計(jì)量有更好的統(tǒng)計(jì)性能。
提出了一種考慮性能退化的隱馬爾科夫模型可靠性評(píng)估方法,利用退化-隱馬爾科夫模型的狀態(tài)概率得到可靠性曲線,并評(píng)估了 1.5MW 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱軸承的可靠性。
在有部分試驗(yàn)數(shù)據(jù)的前提下,基于蒙特卡洛模擬方法,建立概率損傷累積模型,評(píng)估了直升機(jī)變速箱軸承更換間隔由 2000 小時(shí)延長(zhǎng)到 3000 小時(shí)的可靠度變化。
基于加速壽命試驗(yàn)和有限元仿真分析評(píng)估了高速列 車 轉(zhuǎn) 向 架 構(gòu) 架 的 疲 勞 壽 命 可 靠 性 。
應(yīng) 用Smith-Watson-Topper (SWT)模型、蒙特卡洛模型模擬生成了渦輪盤疲勞壽命樣本,采用混合威布爾分布模型對(duì)渦輪盤的疲勞壽命分布進(jìn)行建模,提出了一種考慮壽命隨機(jī)性的可靠性壽命預(yù)測(cè)方法。
目前,針對(duì)風(fēng)電主軸端特大型軸承疲勞壽命可靠性分析評(píng)估的研究較少,且風(fēng)電主軸承尺寸較大、試驗(yàn)周期長(zhǎng)、成本高,常因缺少壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)而較難進(jìn)行需要大量數(shù)據(jù)支撐的壽命可靠性評(píng)估的研究。
因此,采用數(shù)值分析法,在前期風(fēng)電主軸承疲勞壽命預(yù)測(cè)研究的基礎(chǔ)上,基于計(jì)算機(jī)數(shù)值仿真,模擬軸承疲勞壽命樣本,根據(jù) Weibull 分布對(duì)軸承的疲勞壽命分布進(jìn)行建模,利用 Weibull 圖估計(jì)法、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和自助法評(píng)估了Weibuull 分布特征參數(shù),得到風(fēng)電主軸承疲勞壽命與其可靠性指標(biāo)的變化規(guī)律曲線。