基于ADAMS的風電齒輪箱動力學仿真分析.pdf

1、風電齒輪箱是一個多體耦合，周期時變的復(fù)雜系統(tǒng)，在正式投入運行前需要進行實物樣機試驗和全尺寸基準型號的場地驗證。為降低產(chǎn)品開發(fā)風險與成本，本論文以超大型8MW級風電齒輪箱系統(tǒng)為研究對象，運用現(xiàn)代仿真方法建立剛?cè)狁詈系膭恿W模型，研究系統(tǒng)的動態(tài)應(yīng)力應(yīng)變、振動和均載等動力學性能。
　　針對對超大型8MW風電機組傳動系統(tǒng)進行了設(shè)計與分析，確定了兩點式支撐半直驅(qū)緊湊型結(jié)構(gòu)和功率分流型齒輪箱傳動構(gòu)型，并通過輪系受力分析研究了齒輪箱功率流流向及

2、分配情況，分析了新型大功率風電機組傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點及優(yōu)勢;基于UG建立了8MW風電齒輪箱實體模型，基于ADAMS對實體模型施加約束，并建立齒輪接觸模型，將箱體、高速級齒輪和行星架柔性化，建立了剛?cè)狁詈系膭恿W模型。
　　通過齒輪轉(zhuǎn)速和嚙合力分析，驗證了風電齒輪箱系統(tǒng)動力學模型的有效性和可靠度，并依據(jù)仿真結(jié)果數(shù)據(jù)進行了齒輪強度校核;分析了系統(tǒng)運行過程中箱體和行星架的動態(tài)應(yīng)力應(yīng)變分布情況，并針對薄弱環(huán)節(jié)進行了應(yīng)力應(yīng)變變化規(guī)律研究;通

3、過齒輪振動頻率分析，確定了系統(tǒng)振動產(chǎn)生機理，采用模態(tài)分析方法研究了柔性體固有振動特性，在箱體表面合理布置測點，分析了箱體振動響應(yīng)。
　　行星傳動系統(tǒng)的均載性能對風電齒輪箱運行時的平穩(wěn)性和可靠性影響較大，通過提取齒輪嚙合力仿真結(jié)果數(shù)據(jù)，計算每個齒頻周期均載系數(shù)，并進行數(shù)據(jù)擬合輸出均載系數(shù)變化曲線，分析了系統(tǒng)均載性能;根據(jù)系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)特點，采取中心構(gòu)件浮動的均載措施，有效提高了系統(tǒng)均載性能;研究了系統(tǒng)轉(zhuǎn)速和輪齒嚙合剛度對均載性能的影響