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風(fēng)電齒輪箱迷宮密封泄漏量分析及結構優(yōu)化設計

作者：高羨明,張洋,張功學(xué),等. 日期：2024-04-24/span> 瀏覽：271 查看PDF文檔

摘要:為了分析某風(fēng)電齒輪箱內迷宮密封各參數對泄漏量的影響,利用數值模擬和構建代理模型對迷宮密封的泄漏行為開(kāi)展了研究。首先,根據風(fēng)電齒輪箱三維實(shí)體模型構建了其迷宮密封三維流場(chǎng)模型;然后,基于FLUENT軟件,通過(guò)單一變量法研究了迷宮密封泄漏量隨進(jìn)出口壓力比、潤滑液動(dòng)力黏度、高速軸與低速軸的轉速和迷宮密封的密封齒間隙的變化規律;最后,構建了徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )(RBF)代理模型,在該代理模型的基礎上,在影響迷宮密封性能的因素中,選取了密封間隙、密封腔體高度和密封腔體寬度三個(gè)結構參數作為設計變量,以迷宮密封的最小泄漏量和出口最大速度為優(yōu)化目標,使用非劣分層遺傳算法(NSGA-Ⅱ)獲得了最優(yōu)解。研究結果表明:迷宮密封泄漏量受兩個(gè)轉軸的轉速影響很小;泄漏量與進(jìn)出口壓力比、密封間隙成正比,而與潤滑油動(dòng)力黏度成反比;求得最優(yōu)解對應的參數所對應泄漏量減小了47%,出口最大速度降低了36%,數值模擬與優(yōu)化理論計算結果一致。該結果可為研究迷宮密封泄漏量的影響特性提供理論依據。

關(guān)鍵詞:風(fēng)電機組;齒輪箱;迷宮密封;泄漏量;數值模擬;優(yōu)化設計;徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )(RBF)代理模型

中圖分類(lèi)號:TH136;TM315文獻標識碼:A文章編號:1001-4551(2024)04-0583-11

本文引用格式:

高羨明,張洋,張功學(xué),等.風(fēng)電齒輪箱迷宮密封泄漏量分析及結構優(yōu)化設計［J］.機電工程,2024,41(4):583-593.

GAO Xianming, ZHANG Yang, ZHANG Gongxue, et al. Leakage analysis and structural optimization design of labyrinth seal in wind power gearbox［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2024,41(4):583-593.