風(fēng)電機組齒輪傳動系統(tǒng)動力學(xué)建模與故障分析研究.pdf

1、為了緩解日益嚴(yán)峻的能源供應(yīng)緊張與環(huán)境惡化問題,更好地利用新型的清潔能源成為全世界的共識。風(fēng)力發(fā)電以其在技術(shù)與成本上的優(yōu)勢,近年來得到了快速地發(fā)展。為了保證風(fēng)電機組運行的穩(wěn)定性、可靠性,避免由于故障所導(dǎo)致的災(zāi)難性后果,對其關(guān)鍵結(jié)構(gòu)、重要部件進行狀態(tài)監(jiān)測與故障識別成為了新興的研究熱點問題。
　　 首先,簡要地介紹了風(fēng)力發(fā)電機傳動系統(tǒng)的組成以及結(jié)構(gòu)。針對包含行星輪系與定軸輪系的整體齒輪傳動系統(tǒng),應(yīng)用集中參數(shù)法建立了其動力學(xué)模型,分析了

2、系統(tǒng)的內(nèi)、外激勵,采用數(shù)值計算方法求解系統(tǒng)的動力學(xué)方程。通過將仿真結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)進行對比,驗證了所建立的動力學(xué)分析模型的正確性。根據(jù)計算結(jié)果,分析了各構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)振動位移與振動速度、相互嚙合構(gòu)件間沿嚙合線的相對位移的周期變化規(guī)律。通過比較行星輪系與定軸輪系的振動情況,指出行星輪系的均載特性對系統(tǒng)整體的動態(tài)特性影響較大。提出一種結(jié)合Ishikawa公式的輪齒嚙合剛度近似方法,提高了系統(tǒng)動力學(xué)方程的求解效率。
　　 其次,采用機械動力

3、學(xué)分析軟件ADAMS計算了一實際風(fēng)電機組行星輪系的固有頻率,并以動力學(xué)固有特性的相似性為依據(jù),建立行星輪系的等效分析模型,為理論分析結(jié)果的實驗驗證奠定了基礎(chǔ)。針對系統(tǒng)參數(shù)與其動態(tài)特性之間的關(guān)系,以各構(gòu)件可能發(fā)生的故障形式為出發(fā)點,著重探討了嚙合剛度變化與支承剛度變化對行星輪系動力學(xué)固有特性所造成的影響,指出嚙合剛度主要影響相互嚙合輪系的高階固有頻率及振型,而支承剛度變化導(dǎo)致系統(tǒng)低階固有頻率的變化。
　　 最后,針對包含行星輪系的