MW級風(fēng)電齒輪箱的動力學(xué)特性研究.pdf

1、齒輪箱是風(fēng)電機組的核心部件。其性能好壞將直接影響整個風(fēng)力發(fā)電機組能否正常工作。風(fēng)力發(fā)電機組常年在相對惡劣的自然環(huán)境下工作，長期受到不穩(wěn)定風(fēng)載荷的影響，同時，對于齒輪箱中的傳動系統(tǒng)又受到其構(gòu)件特點所固有的內(nèi)激勵的影響，使齒輪箱出現(xiàn)很高的故障率，因此對齒輪箱傳動系統(tǒng)動力學(xué)特性的研究就顯得尤為必要。本研究以1.5MW風(fēng)力發(fā)電機組齒輪箱的斜齒傳動系統(tǒng)為研究對象，分析齒輪箱傳動系統(tǒng)的動力學(xué)特性，具體的研究內(nèi)容和獲得的研究結(jié)論如下：
　　1)

2、齒輪箱三維空間動力學(xué)模型的建立。針對斜齒輪系軸向力的存在，將齒輪箱傳動系統(tǒng)置于三維空間坐標(biāo)系中，建立系統(tǒng)的三維空間非線性動力學(xué)模型。建模時考慮每個構(gòu)件的6個自由度，外激勵、時變嚙合剛度、綜合嚙合誤差、陀螺效應(yīng)對系統(tǒng)影響。在解決多級齒輪耦合問題時，采用更適合三維空間動力學(xué)模型的受力分析方法。通過對方程組進行量綱歸一化處理，得到了統(tǒng)一的矩陣形式，為風(fēng)電斜齒齒輪箱的空間動力學(xué)研究提供了理論基礎(chǔ)。
　　2)齒輪箱傳動系統(tǒng)動態(tài)特性的研究。采

3、用低頻正弦曲線來模擬隨機風(fēng)載荷，利用線性代數(shù)相關(guān)理論來解決由于不同級齒輪間的耦合而造成的方程耦合問題，在Matlab中求解系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)。系統(tǒng)中每一個單獨構(gòu)件沿6個自由度方向的振動響應(yīng)位移曲線均為高、低頻正弦曲線的耦合，且高、低頻正弦曲線頻率相等，其中低頻正弦線由外激勵決定，高頻正弦線由內(nèi)激勵決定。不同構(gòu)件沿同一自由度方向的振動位移幅值隨著構(gòu)件轉(zhuǎn)速的增大而增大。
　　3)剛?cè)狁詈蠣顟B(tài)下齒輪箱傳動系統(tǒng)動態(tài)特性的研究。針對高速齒輪軸在