基于載荷譜的兆瓦級(jí)風(fēng)電齒輪箱動(dòng)態(tài)特性研究.pdf

1、課題來源于國家“十二五”科技支撐計(jì)劃課題“7MW級(jí)風(fēng)電齒輪箱及主軸軸承產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究（2012BAA01B05）”。
　　風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量和功率密度正朝著大型化趨勢發(fā)展，齒輪箱作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，是一種常年在無規(guī)律變向載荷和瞬間強(qiáng)沖擊載荷作用下工作的重載齒輪傳動(dòng)裝置，也是風(fēng)電機(jī)組中較為薄弱環(huán)節(jié)之一。目前，國內(nèi)大部分風(fēng)電齒輪箱生產(chǎn)商對(duì)齒輪箱的設(shè)計(jì)制造技術(shù)仍然處于消化吸收階段，國產(chǎn)大功率風(fēng)電齒輪箱故障率較高

2、。因此，研究兆瓦級(jí)風(fēng)電齒輪箱動(dòng)態(tài)性能，對(duì)提高兆瓦級(jí)風(fēng)電齒輪箱自主設(shè)計(jì)開發(fā)能力、降低故障率以及推動(dòng)兆瓦級(jí)風(fēng)電齒輪箱國產(chǎn)化具有重要作用。
　　論文的主要研究內(nèi)容如下：
　　①對(duì)國內(nèi)外風(fēng)電齒輪箱的主要結(jié)構(gòu)形式、傳動(dòng)特點(diǎn)以及傳動(dòng)原理進(jìn)行介紹，以一級(jí)行星+兩級(jí)平行軸構(gòu)成的兆瓦級(jí)風(fēng)電齒輪箱為研究對(duì)象，基于RomaxWIND軟件建立其三維實(shí)體幾何模型，進(jìn)行虛擬裝配和干涉檢查。
　?、谠跇O限和額定載荷工況下，對(duì)兆瓦級(jí)風(fēng)電齒輪箱的關(guān)鍵零

3、部件進(jìn)行靜力學(xué)分析，得到齒輪箱箱體、行星架的應(yīng)力云圖以及極限載荷系數(shù)；對(duì)齒輪副嚙合特性分析，得到各級(jí)齒輪副在極限工況和額定工況下的齒面接觸印痕以及行星級(jí)載荷分配系數(shù)。
　　③從系統(tǒng)的角度計(jì)算了兆瓦級(jí)風(fēng)電齒輪箱時(shí)變剛度激勵(lì)、傳遞誤差激勵(lì)、嚙合沖擊激勵(lì)等內(nèi)部激勵(lì)以及時(shí)變風(fēng)載等外部激勵(lì)；建立傳動(dòng)系統(tǒng)齒輪-軸-軸承和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)-箱體的耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真分析模型，研究了耦合系統(tǒng)的固有頻率、模態(tài)振型；基于實(shí)測載荷譜和內(nèi)部動(dòng)態(tài)激勵(lì)力，對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)