基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的風(fēng)電齒輪箱均載性能研究.pdf

1、在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，風(fēng)電齒輪箱安裝在風(fēng)輪與發(fā)電機(jī)之間，起到增速和傳遞動(dòng)力的作用，是整個(gè)風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)系中重要構(gòu)成部分。兆瓦級(jí)風(fēng)電齒輪箱通常采用行星齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，但由于各部件無法避免的制造安裝誤差，以及構(gòu)件彈性變形及溫度等因素的影響，致使各行星齒輪承擔(dān)的載荷并不相等，導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)、噪聲，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生輪齒折斷、系統(tǒng)整體發(fā)熱等惡劣狀況，因此研究齒輪箱系統(tǒng)的均載性能對(duì)于提高齒輪箱工作的穩(wěn)定性以及風(fēng)機(jī)整體的使用壽命具有重大意義。
　　本論文

2、結(jié)合6～8MW大型海上風(fēng)力發(fā)電齒輪箱課題內(nèi)容，以大兆瓦風(fēng)電齒輪箱為研究對(duì)象，運(yùn)用虛擬樣機(jī)軟件ADAMS對(duì)齒輪箱系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析，研究系統(tǒng)的均載性能，并針對(duì)柔性銷軸均載機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析，將其應(yīng)用到3MW風(fēng)電齒輪箱中。主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，運(yùn)用UG軟件建立大兆瓦風(fēng)電齒輪箱物理模型，并導(dǎo)入ADAMS軟件中，通過定義材料屬性，施加約束和載荷，關(guān)鍵零部件柔性化以及仿真參數(shù)設(shè)置，建立系統(tǒng)剛?cè)狁詈夏Ｐ筒⑦M(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，通過齒輪轉(zhuǎn)速、

3、嚙合力和嚙合頻率等仿真結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析，驗(yàn)證運(yùn)用虛擬樣機(jī)技術(shù)研究風(fēng)電齒輪箱系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的可靠性。
　　其次，通過提取和處理仿真結(jié)果中各行星齒輪嚙合力數(shù)據(jù)，計(jì)算齒輪箱兩級(jí)行星傳動(dòng)的均載系數(shù)，并通過與不同工況下風(fēng)電齒輪箱行加載試驗(yàn)得到的系統(tǒng)均載系數(shù)對(duì)比分析，結(jié)果表明仿真方法比加載試驗(yàn)計(jì)算得到的均載系數(shù)結(jié)果整體偏小，但相對(duì)誤差很小，因而驗(yàn)證了在風(fēng)電齒輪箱設(shè)計(jì)階段采用多體動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)研究風(fēng)電齒輪箱均載性能的可靠性。
　

4、　然后，研究了柔性銷均載機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)原理，針對(duì)3MW風(fēng)電齒輪箱第一級(jí)行星傳動(dòng)參數(shù)，初步設(shè)計(jì)柔性銷各部分結(jié)構(gòu)尺寸，對(duì)柔性銷結(jié)構(gòu)受力分析和有限元分析，并選取一種柔性銷結(jié)構(gòu)利用Pro/E和Workbench聯(lián)合優(yōu)化平臺(tái)對(duì)柔性銷參數(shù)化模型進(jìn)行關(guān)鍵尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)，確定柔性銷軸各部分結(jié)構(gòu)的最佳尺寸，并將其應(yīng)用到3MW風(fēng)電齒輪箱中。
　　最后，對(duì)含柔性銷軸結(jié)構(gòu)的3MW風(fēng)電齒輪箱進(jìn)行受力分析和強(qiáng)度校核，運(yùn)用虛擬樣機(jī)技術(shù)研究了該系統(tǒng)的均載性能，結(jié)果表明