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主軸作為風(fēng)力機(jī)的關(guān)鍵零部件，在整個(gè)系統(tǒng)承擔(dān)著支撐輪轂處傳遞過(guò)來(lái)的各種負(fù)載的作用，而且將扭矩傳遞給齒輪箱上，將軸向推力、產(chǎn)生的氣動(dòng)彎矩傳遞給機(jī)艙、塔架。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組常年在野外工作，工況比較惡劣，溫度、濕度和風(fēng)載荷變化很大，有沖擊載荷，要求主軸有良好的耐沖擊、壽命較長(zhǎng)和可靠性較高。由于主軸承受的載荷非常大，而且軸很長(zhǎng)，容易變形，因此在對(duì)主軸的設(shè)計(jì)過(guò)程中，強(qiáng)度分析尤為重要。
主軸是傳動(dòng)鏈的重要組成部分，它的形狀一般是簡(jiǎn)單的階梯軸，具有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗疲勞性能。主軸的前端安裝著輪轂，后端通過(guò)脹緊套與增速齒輪箱相連，這種錐面過(guò)盈配合聯(lián)結(jié)方法避免了在軸上開(kāi)槽，簡(jiǎn)化了主軸的結(jié)構(gòu)，減少了應(yīng)力集中，提高風(fēng)機(jī)主軸的強(qiáng)度，使得主軸具有傳遞大扭矩和承受大沖擊負(fù)荷的能力，將面向?qū)ο蟮乃枷脒\(yùn)用到主軸強(qiáng)度分析系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)中，將復(fù)雜的強(qiáng)度分析過(guò)程分解為多個(gè)能夠完成獨(dú)立功能的對(duì)象，然后把這些對(duì)象組合起來(lái)去完成這個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題。系統(tǒng)運(yùn)用Microsoft VisualStudio.NET作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，按照強(qiáng)度分析類(lèi)別，分別建立功能模塊，以數(shù)據(jù)為中心，以功能為基礎(chǔ)，使程序設(shè)計(jì)過(guò)程更自然，更直觀。
系統(tǒng)將主軸的強(qiáng)度分析分為靜強(qiáng)度分析和疲勞強(qiáng)度分析2大部分，分別建立功能模塊。軸類(lèi)零件是較為典型的機(jī)械零件，對(duì)于這類(lèi)零件的設(shè)計(jì)已經(jīng)擁有了相對(duì)豐富的資料和經(jīng)驗(yàn)，模塊中各個(gè)計(jì)算程序的算法都來(lái)自于成熟的理論與經(jīng)驗(yàn)，這樣一來(lái)，就保證了本系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)度分析的準(zhǔn)確性。
系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)均采用交互式輸入，能夠根據(jù)計(jì)算程序的需要自動(dòng)判斷輸入的數(shù)據(jù)是否滿足要求，并能根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，給使用者相應(yīng)的提示信息，方便用戶的使用，保證程序運(yùn)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。
首先根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)或經(jīng)驗(yàn)值輸入主軸的位置尺寸，各個(gè)需要分析截面的形狀參數(shù)和應(yīng)力參數(shù)。接著進(jìn)入分析流程，通過(guò)輸入輪轂中心的載荷，結(jié)合主軸的形狀位置尺寸，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出輪轂中心、主軸承以及漲緊套3處的受力情況，由這3點(diǎn)的受力情況，根據(jù)用戶輸入各個(gè)截面的相關(guān)參數(shù)，即可得到各個(gè)截面的受力情況，并在程序中直接顯示出大小和位置。方便用戶的分析與獲取。同樣根據(jù)3點(diǎn)的受力情況，運(yùn)用第三強(qiáng)度理論與第四強(qiáng)度理論，對(duì)主軸進(jìn)行疲勞強(qiáng)度分析。
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