風(fēng)電增速箱非線性振動(dòng)噪聲分析及動(dòng)力優(yōu)化.pdf

1、增速齒輪箱是風(fēng)力發(fā)電機(jī)重要的傳動(dòng)部件。由于機(jī)組工作環(huán)境惡劣、可維性差，對(duì)齒輪箱提出了高可靠性、長(zhǎng)壽命等性能要求，而齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的非線性振動(dòng)特性在一定程度上反映了齒輪箱的綜合性能，因此，開(kāi)展風(fēng)電增速箱振動(dòng)噪聲分析和動(dòng)力優(yōu)化方法研究，對(duì)解決其減振降噪問(wèn)題具有重要理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　 論文課題來(lái)源于國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目。綜合運(yùn)用齒輪嚙合原理、非線性振動(dòng)理論以及優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，對(duì)風(fēng)電增速齒輪箱進(jìn)行非線性振動(dòng)噪聲分析及動(dòng)態(tài)響應(yīng)優(yōu)化

2、。本文的主要研究工作如下：
　　 ①在ANSYS軟件中，建立了風(fēng)電增速箱動(dòng)力有限元分析模型，采用分塊Lanczos法進(jìn)行模態(tài)分析，得出增速箱的固有頻率及固有振型；考慮時(shí)變嚙合剛度、阻尼、齒側(cè)間隙、傳動(dòng)誤差等非線性因素，通過(guò)數(shù)值模擬得到齒輪系統(tǒng)剛度激勵(lì)、誤差激勵(lì)及沖擊激勵(lì)等內(nèi)部激勵(lì)，運(yùn)用完全法對(duì)齒輪系統(tǒng)進(jìn)行非線性動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析，得出增速箱振動(dòng)位移、振動(dòng)速度及振動(dòng)加速度。
　　 ②根據(jù)風(fēng)電增速箱的動(dòng)態(tài)響應(yīng)計(jì)算結(jié)果，提取箱體外表

3、面上節(jié)點(diǎn)時(shí)域振動(dòng)位移，經(jīng)過(guò)傅里葉變換轉(zhuǎn)換成頻域響應(yīng)，以此為邊界條件在SYSNOISE中建立箱體聲學(xué)邊界元分析模型，采用直接邊界元法進(jìn)行輻射噪聲預(yù)估，得出箱體表面的聲壓云圖及外聲場(chǎng)場(chǎng)點(diǎn)的輻射噪聲。
　　 ③以增速箱箱體結(jié)構(gòu)參數(shù)為設(shè)計(jì)變量、箱體體積為狀態(tài)變量、箱體表面加速度均方根值為目標(biāo)函數(shù)，構(gòu)建風(fēng)電增速箱動(dòng)力優(yōu)化模型，采用一階優(yōu)化方法進(jìn)行增速箱動(dòng)態(tài)響應(yīng)優(yōu)化，求解得到設(shè)計(jì)變量最優(yōu)解，并對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)后增速箱的靜強(qiáng)度及振動(dòng)特性進(jìn)行評(píng)價(jià)。<