风电齿轮箱第三级斜齿轮是高速重载齿轮,维护成本高昂,对可靠性要求颇高。而疲劳点蚀是其最常见的故障之一,将导致可靠度下降。建立了某风电齿轮箱第三级齿轮点蚀的有限元模型,在风场实测转矩谱作用下,计算并拟合得到应力谱,从而获得不同点蚀的直径和数目下齿轮的可靠度。结果表明,点蚀直径加大和数目的增加将使齿轮可靠度显著降低,且数目增加所致的齿轮可靠度降低尤为明显。

为了研究时变啮合刚度的随机扰动对斜齿轮传动系统动力学的影响,基于牛顿定律,建立单对6自由度斜齿轮传动系统的随机动力学模型并进行无量纲化处理。结合系统的分岔图、庞加莱映射图、李雅普诺夫指数图、相图和时间历程曲线图,对考虑啮合刚度随机扰动的斜齿轮传动系统的分岔特性进行分析。数值仿真分析结果表明,斜齿轮的时变啮合刚度在不断增大时,斜齿轮传动系统逐渐从周期运动通过倍化分岔变为混沌运动;随机扰动的增大使系统分岔特性发生变化,提前分岔进入混沌,对系统产生本质影响,故在设计时需选择合理参数,保证系统稳定性。