非對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線圓柱齒輪在風(fēng)電變速齒輪箱中的應(yīng)用理論研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)在過(guò)去的十幾年來(lái)取得了舉世矚目的成就，風(fēng)電行業(yè)也一直是發(fā)展速度最快的節(jié)能行業(yè)。然而，風(fēng)電變速齒輪箱的高故障率一直以來(lái)都在嚴(yán)重制約著風(fēng)電成本的控制，成為阻礙風(fēng)電產(chǎn)業(yè)高效發(fā)展的一個(gè)重要因素，而其中風(fēng)電齒輪的接觸失效是造成變速齒輪箱發(fā)生故障的最主要原因。此外，風(fēng)電齒輪的傳動(dòng)精度不高也嚴(yán)重影響了整個(gè)風(fēng)電傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)準(zhǔn)確性，進(jìn)而限制風(fēng)電變速齒輪箱的傳動(dòng)效率得到有效提高。針對(duì)以上所述風(fēng)電變速齒輪箱所存在的問(wèn)題，本文給出了一種構(gòu)想，即在

2、風(fēng)電變速齒輪箱中采用非對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線圓柱齒輪，并通過(guò)系統(tǒng)地分析計(jì)算非對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線齒輪所具有的應(yīng)力特性以及傳動(dòng)誤差來(lái)論證將非對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線齒輪應(yīng)用于風(fēng)電齒輪箱的可靠性。
　　 論文依據(jù)漸開(kāi)線的生成原理，推導(dǎo)出非對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線方程、非對(duì)稱(chēng)齒廓兩側(cè)的曲線方程以及齒根過(guò)渡曲線方程，這些將為非對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線圓柱齒輪的準(zhǔn)確建模提供理論指導(dǎo);并且深入地分析了該型齒輪的嚙合特性，給出了計(jì)算非對(duì)稱(chēng)內(nèi)外嚙合齒輪副的重合度計(jì)算公式，同時(shí)還根據(jù)非對(duì)稱(chēng)齒輪的幾何學(xué)特征，給

3、出了一種加工刀具的設(shè)計(jì)圖形。
　　 遵照當(dāng)前風(fēng)電變速齒輪箱的設(shè)計(jì)與制造標(biāo)準(zhǔn)，分析其中關(guān)于齒輪性能的設(shè)計(jì)要求，針對(duì)齒輪所承受載荷、可靠性以及齒輪傳動(dòng)效率等方面進(jìn)行了詳細(xì)地的性能研究，為非對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線齒輪的設(shè)計(jì)與加工提供標(biāo)準(zhǔn)參考。此外還系統(tǒng)地介紹了目前風(fēng)電變速齒輪箱的主要傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式和常見(jiàn)故障形式，并對(duì)產(chǎn)生故障的機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)地推斷分析。
　　 基于某型1.5MW風(fēng)電機(jī)的一級(jí)行星輪+兩級(jí)平行軸傳動(dòng)系統(tǒng)，分別采用解析法和有限單元