随着能源和环境问题日趋严峻，风能作为一种清洁的可再生能源受到了广泛的关注
和应用，风力发电技术也得到了快速的发展。本书是作者在国家自然科学基金和河南科
技大学博士基金的资助下，整合多年来在随机风作用下风力发电机齿轮传动系统动力学
及动态可靠性方面的研究成果完成的。书中详细阐述了风力发电机传动系统外部载荷计
算理论基础，风力发电机随机风速模型，风力发电传动系统外部载荷仿真与特性分析，
风力发电机齿轮传动系统齿轮轴承耦合动力学特性，风力发电机齿轮传动系统的动态
可靠性分析理论与方法，考虑失效相关的风电齿轮传动系统动态可靠性分析理论与方
法，风力发电机齿轮传动系统疲劳寿命预测理论，风力发电机齿轮传动系统动态性能与
疲劳寿命试验等。作者对提出的动态可靠性分析理论和方法，均结合工程应用阐述了基
本理论、实现过程及仿真结果。
本书可供高等院校、科研机构等从事机械设计理论和方法、齿轮传动系统动力学、
机电产品动态可靠性评估及疲劳寿命的研究人员及相关领域的工程技术人员参考使用。
目录
1 绪论
1.1研究背景及重要意义
1.2风力发电发展概况
1.2.1国外风力发电发展概况
1.2.2中国风力发电发展概况
1.2.3风电装备设计制造概况及存在问题
1.3随机风速预测方法及风载荷计算研究现状
1.3.1随机风速预测方法
1.3.2风力发电机载荷计算的研究现状
1.4齿轮传动系统动力学的研究现状
1.4.1行星齿轮传动系统动力学的研究现状
1.4.2风力发电机齿轮传动系统的研究现状
1.5可靠性理论及疲劳寿命预测的研究现状
1.5.1机械零部件及系统可靠性的研究现状
1.5.2动态可靠性理论的研究现状
1.5.3相关失效系统可靠性理论研究现状
1.5.4机械零件及系统疲劳寿命预测研究现状
1.6本书的主要内容
2风力发电机随机风速模型及风载荷计算
2.1引言
2.2风能及风资源特性的数学描述
2.3风力发电机传动系统的载荷特性分析
2.4基于WSL-SVM的随机风速预测模型
2.4.1支持向量机及其回归算法
2.4.2最小二乘支持向量机(LS-SVM)
2.4.3加权最小二乘支持向量机(WLS-SVM)
2.4.4WSL-SVM风速模型的建立及仿真
2.5风力发电机齿轮传动系统风载荷计算
2.6本章小结
3风力发电机齿轮传动系统耦合动力学分析
3.1引言
3.2滚动轴承模型
3.3风力发电机齿轮传动系统齿轮轴承耦合动力学模型
3.3.1系统坐标系
3.3.2齿轮滚动轴承耦合动力学模型
3.4风力发电机齿轮传动系统主要激励分析
3.4.1外部激励分析
3.4.2内部激励分析
3.5风力发电机齿轮传动系统各构件之间相对位移分析
3.6风力发电机齿轮传动系统运动微分方程
3.7风力发电机齿轮传动系统固有特性分析
3.8风力发电机齿轮传动系统动力学模型求解及振动响应分析
3.8.1求解方法
3.8.2风力发电机齿轮传动系统的振动响应分析
3.8.3各齿轮副动态啮合力和各轴承动态接触力分析
3.9本章小结
4风力发电机齿轮传动系统关键零部件动载荷及统计分析
4.1引言
4.2关键零部件的动态接触应力计算
4.2.1风力发电机齿轮传动系统齿轮副接触应力
4.2.2滚动轴承接触应力
4.2.3齿轮副和滚动轴承的动态接触应力
4.3系统关键零部件应力时间历程的统计分析
4.4疲劳试验载荷谱的编制
4.5本章小结
5风力发电机齿轮传动系统动态可靠性模型及分析
5.1引言
5.2随机风作用下风力发电机齿轮传动系统动态可靠性分析
5.2.1随机过程功能函数的建立
5.2.2载荷的随机作用过程
5.2.3应力和强度分布参数的确定
5.2.4风力发电机齿轮传动系统动态可靠性模型
5.2.5风力发电机齿轮传动系统动态可靠性分析
5.3考虑失效相关性的风力发电机齿轮传动系统动态可靠性分析
5.3.1机械系统的相关失效分析
5.3.2考虑失效相关性的风力发电机齿轮传动系统可靠性模型
5.3.3随机风作用下风力发电机齿轮传动系统动态可靠性模型
5.3.4考虑强度退化的风力发电机齿轮传动系统动态可靠性模型
5.4本章小结
6随机风况下风力发电机齿轮传动系统疲劳寿命预测分析
6.1引言
6.2随机载荷下疲劳寿命预测理论与方法
6.2.1疲劳寿命预测方法
6.2.2疲劳累积损伤理论
6.3随机风作用下传动系统关键零部件的疲劳寿命估算
6.3.1名义应力法估算零部件疲劳寿命的过程
6.3.2传动系统随机疲劳载荷统计分析
6.3.3材料和零件的疲劳寿命曲线
6.3.4疲劳累积损伤准则的修正
6.3.5风力发电机齿轮传动系统齿轮和滚动轴承的疲劳寿命预测分析
6.4本章小结
7试验研究
7.1引言
7.2风力发电机试验齿轮箱的设计与制造
7.3风力发电机齿轮箱试验台架构成
7.4风力发电机试验齿轮箱的振动测试及分析
7.4.1测试方案及传感器布置
7.4.2齿轮箱振动测试及结果分析
7.5风力发电机齿轮箱加速疲劳寿命试验
7.5.1试验方案及方法
7.5.2试验结果与分析
7.6本章小结
参考文献