一種內(nèi)置式碟式太陽能方位角傳動系統(tǒng)力學(xué)特性及疲勞壽命分析.pdf

1、方位角驅(qū)動裝置是碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中雙軸跟蹤系統(tǒng)的核心部件之一，要求具有跟蹤精度高、抗風(fēng)載要求高、噪音低、使用壽命長（?20年）等特性，而風(fēng)載荷作用下的結(jié)構(gòu)變形和疲勞失效是影響方位角驅(qū)動裝置跟蹤精度及使用壽命的主要因素。針對現(xiàn)有外置式方位角驅(qū)動裝置易與桁架產(chǎn)生干涉及長期外置于露天惡劣環(huán)境所帶來的負(fù)面影響等問題，本文設(shè)計(jì)了一種內(nèi)置式方位角傳動機(jī)構(gòu)，并基于8級風(fēng)載荷作用下，進(jìn)行了力學(xué)特性及疲勞壽命分析，這對方位角驅(qū)動裝置的穩(wěn)定、高效及安全

2、可靠運(yùn)行具有十分重要的意義。
　　首先，對比分析了兩種內(nèi)置式方位角傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理并擇優(yōu)確定了一種結(jié)構(gòu)方案，計(jì)算分析了8級風(fēng)載荷下高度角0°、風(fēng)向角90~120°的最不利工況時方位角傳動裝置所受載荷，基于有限元軟件ANSYS Workbench對其進(jìn)行了靜態(tài)特性分析，獲得裝置各部件的應(yīng)力云圖，并與赫茲理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果表明兩種方法只在惰輪處的應(yīng)力計(jì)算差別較大，據(jù)此對出現(xiàn)這種情況的原因進(jìn)行了分析并提出調(diào)整思路。<

3、br>　　其次，施加于方位角傳動裝置的載荷具有受隨機(jī)風(fēng)載而時變的特殊性，為避免只考慮靜強(qiáng)度和剛度而可能導(dǎo)致的局部結(jié)構(gòu)不合理性，基于實(shí)際工況采用線性濾波法，通過MATLAB軟件模擬出了風(fēng)速時程曲線進(jìn)而得到了脈動風(fēng)載荷作用于各部件的載荷譜曲線，并據(jù)此對傳動裝置進(jìn)行了模態(tài)分析、瞬態(tài)動力學(xué)分析等，得到了齒輪傳動裝置的前六階的頻率及振型并對振型進(jìn)行了詳細(xì)的分析，從而驗(yàn)證了齒輪傳動機(jī)構(gòu)的可行性和可靠性。從瞬態(tài)動力學(xué)的計(jì)算結(jié)果可知，各部件的應(yīng)力集中位