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兆瓦级风电法兰摩擦副静摩擦系数研究

摘 要: 风力发电机工作环境恶劣，法兰承受较大切向载荷，法兰结合面的静摩擦系数直接影响法兰连接性能。为了探究表面粗糙度、法向载荷、表面处理工艺、涂层种类对法兰静摩擦系数的影响，本文基于分形理论，构建了法兰材料在不同粗糙度下的分形预测模型，利用该模型预测了摩擦副在不同粗糙度和法向载荷下的静摩擦系数，设计了平板摩擦实验对静摩擦系数预测值进行了验证，通过对比预测值和实验结果得出：理论预测值与实验值具有较高的相似度，误差小于10%，证明该模型具有较高的准确性。基于正交试验研究了表面粗糙度、表面处理工艺、表面涂层这三种因素对静摩擦系数的影响，建立了表面工艺参数与静摩擦系数映射数学模型，基于该数学模型得到了产生最大静摩擦系数的工艺组合方案，为海上风电摩擦副防腐工作提供理论指导。

关键词： 法兰；分形理论；不同表面工艺；静摩擦系数