大型風(fēng)電齒輪箱關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著人們對(duì)風(fēng)力發(fā)電越來(lái)越重視，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。目前，水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)力發(fā)電中仍占據(jù)重要位置，而由于風(fēng)電齒輪箱的故障率較高，風(fēng)電齒輪箱設(shè)計(jì)制造的關(guān)鍵技術(shù)一直是困擾我國(guó)乃至世界風(fēng)電快速發(fā)展的重要因素，特別是隨著風(fēng)力機(jī)單機(jī)容量的不斷增大，大型風(fēng)電齒輪箱設(shè)計(jì)制造需要考慮的因素越來(lái)越多。風(fēng)電機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中，齒輪箱往往過(guò)早損壞，其原因主要是風(fēng)電齒輪箱軸承在復(fù)雜載荷作用下的壽命難以估算，導(dǎo)致軸承過(guò)早損壞，另一方面，盡管目前對(duì)軸承壽命的

2、計(jì)算方法繁多，但并沒(méi)有能準(zhǔn)確評(píng)估現(xiàn)代軸承壽命的計(jì)算方法。此外，對(duì)風(fēng)電齒輪箱的強(qiáng)度計(jì)算方法和復(fù)雜載荷的處理也不盡完善。因此，對(duì)大型風(fēng)電齒輪箱裝置展開(kāi)系統(tǒng)、深入的分析研究對(duì)風(fēng)電的發(fā)展具有重要意義。本文結(jié)合我國(guó)風(fēng)電發(fā)展的實(shí)際情況，針對(duì)MW級(jí)風(fēng)電齒輪箱的關(guān)鍵技術(shù)，從變載荷處理方法、軸承壽命計(jì)算方法、齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法等方面對(duì)風(fēng)電齒輪箱進(jìn)行了較為系統(tǒng)深入的研究，并對(duì)一級(jí)行星加兩級(jí)定軸傳動(dòng)的風(fēng)電齒輪箱主要幾何參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。本論文所作的主要工作有：

3、 1)根據(jù)風(fēng)電齒輪箱承受載荷的復(fù)雜性，對(duì)其載荷情況進(jìn)行了分析研究，并根據(jù)材料的疲勞曲線推導(dǎo)出了不同扭矩水平下載荷循環(huán)次數(shù)之間的相互關(guān)系，利用Miner準(zhǔn)則對(duì)風(fēng)電齒輪箱載荷譜進(jìn)行了處理，得到了給定載荷譜的等效扭矩和使用系數(shù)。 2)對(duì)現(xiàn)代軸承壽命計(jì)算方法進(jìn)行了研究分析。通過(guò)對(duì)：ISO、FAG、SKF等軸承壽命計(jì)算方法的對(duì)比研究，指出了影響軸承壽命的重要因素，并對(duì)這些因素對(duì)軸承壽命的影響情況做了較為詳細(xì)的分析計(jì)算，從而為實(shí)際工程

4、應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。 3)對(duì)齒輪強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)ISO 6336與美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)AGMA 2101-C95中的齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法進(jìn)行了對(duì)比研究，分析了兩種計(jì)算方法的計(jì)算模型和計(jì)算公式，討論了計(jì)算公式中各系數(shù)影響因素的相同和不同之處，并通過(guò)實(shí)例計(jì)算研究了兩種計(jì)算方法對(duì)齒輪主要幾何參數(shù)的敏感程度，得到了兩種計(jì)算方法之間不存在一個(gè)固定系數(shù)可以相互轉(zhuǎn)換的結(jié)論。 4)在理論分析的基礎(chǔ)上，編制了風(fēng)電齒輪箱載荷處理程序、軸承壽命計(jì)算程序及齒輪強(qiáng)