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摘要
齿轮箱是风电机组的核心部件之一，且重载下的齿轮易发生疲劳断裂，从而影响发电机的正常运行。以1.5 MW风力发电机齿轮箱中行星-太阳轮为研究对象，通过Matlab和Abaqus联合编程建立了齿轮副啮合过程中的疲劳裂纹扩展有限元分析模型，采用NASGRO方程对剩余疲劳寿命进行了预测，并研究了载荷及初始裂纹长度的变化对疲劳裂纹扩展路径及寿命的影响。分析结果表明，基于该数值模型获得的裂纹扩展路径仿真结果与疲劳实验结果吻合良好。同时，齿轮的啮合状态对裂纹扩展速率有显著影响；裂纹初始长度对裂纹扩展路径影响较小；载荷幅值会改变不同啮合状态下的裂纹扩展规律，裂纹长度和扩展寿命会随着载荷的增加明显降低。
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