兆瓦級風力發(fā)電機齒輪傳動系統(tǒng)動力學分析及優(yōu)化設計.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，同時擁有無污染、可再生特點的風能逐漸成為全世界關注的焦點，風力發(fā)電技術也因此得到了快速的發(fā)展。隨著風力發(fā)電機組的大型化，維護成本的提高，對齒輪傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求也隨之提高。要在有限的經(jīng)濟投入前提下，更高效的獲得更多的能源，成為如今社會風電發(fā)展的一項重要課題。作為風電設備的核心裝置增速箱，因為常年工作在高空、嚴寒酷暑、多變等工況下，成為了風電設備出現(xiàn)故障最高的部件之一，所以有必要對其進行較全面的動力學分析和優(yōu)化設

2、計，以保障風力發(fā)電機增速箱的正常運行。
　　本文研究內容是國家自然科學基金項目的組成部分，對1.5MW風力發(fā)電機齒輪傳動系統(tǒng)進行動力學分析和優(yōu)化設計，本文的主要研究工作包括：
　?、僖?.5MW風力發(fā)電機齒輪傳動系統(tǒng)作為研究對象，采用集中參數(shù)法建立了齒輪傳動系統(tǒng)的物理模型，綜合考慮了齒輪的嚙合剛度、嚙合誤差、軸的扭轉剛度、齒輪的扭轉變形，利用達朗伯原理推導出了傳動系統(tǒng)的非線性動力學微分方程。
　?、诜治鲇嬎懔孙L力發(fā)電機

3、齒輪傳動系統(tǒng)動力學方程中各個參數(shù)的計算方法，包括了外部激勵、內部激勵和阻尼。在這些基礎上對齒輪傳動系統(tǒng)的振動微分方程進行了求解，利用Matlab編程求解了風力發(fā)電機齒輪傳動系統(tǒng)的動態(tài)響應（振動速度、振動位移、動態(tài)嚙合力、固有頻率等）。
　　③以風力發(fā)電機齒輪傳動系統(tǒng)體積/重量最小和齒輪系統(tǒng)各級齒輪副之間動態(tài)嚙合力最大值最小為目標函數(shù)，建立了1.5MW風力發(fā)電機齒輪箱多目標優(yōu)化模型，并對多目標優(yōu)化模型中的設計變量、優(yōu)化目標和約束條件