風(fēng)電齒輪箱動(dòng)態(tài)特性研究與工作模態(tài)測(cè)量分析.pdf

1、風(fēng)電齒輪箱作為風(fēng)電機(jī)組的關(guān)鍵部件，經(jīng)常受到啟動(dòng)、制動(dòng)以及風(fēng)載荷的作用，承受著無規(guī)律的變向載荷和瞬時(shí)強(qiáng)沖擊載荷，并且其安裝在幾十米的高空，檢修維護(hù)都很不方便，因此風(fēng)電系統(tǒng)對(duì)齒輪箱的要求非常嚴(yán)格：長壽命，一般其設(shè)計(jì)壽命要達(dá)到20年；低噪音，1米處的噪聲不得大于95分貝等等，所以必須對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)方面的分析設(shè)計(jì)，減少振動(dòng)和噪聲，提高其承載能力。
　　本論文在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(項(xiàng)目號(hào)：51075408)資助下，以1.5兆瓦風(fēng)電齒輪箱為研

2、究對(duì)象，運(yùn)用集中參數(shù)法和有限元法建立了齒輪箱耦合動(dòng)力學(xué)模型，求解了模型的固有特性以及動(dòng)態(tài)響應(yīng)，并采用工作模態(tài)辨識(shí)的方法對(duì)齒輪箱進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)量，為風(fēng)電齒輪箱的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與分析提供了一種合理的方法和理論依據(jù)。論文主要研究工作有：
　?、?采用集中參數(shù)法建立了1.5兆瓦風(fēng)電齒輪箱傳動(dòng)系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型，箱體結(jié)構(gòu)模型采用有限元法建立，通過作用在箱體支撐孔處的軸承力，把齒輪箱傳動(dòng)系統(tǒng)和箱體系統(tǒng)耦合起來，建立了齒輪箱動(dòng)力學(xué)模型。
　　

3、②.運(yùn)用龍格——庫塔法求解齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)微分方程，得到了齒輪在內(nèi)部動(dòng)態(tài)激勵(lì)作用下的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)特性以及動(dòng)態(tài)嚙合力。
　?、?采用有限元的方法對(duì)齒輪箱耦合動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了約束模態(tài)計(jì)算，求解了它在實(shí)際支撐條件下的固有特性。把齒輪在嚙合傳動(dòng)過程中產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)嚙合力施加在箱體相應(yīng)的位置上，計(jì)算了齒輪箱在五種不同外部激勵(lì)作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
　　④.測(cè)量了齒輪箱在額定功率30％、50%、80%、100%、110%五種不同工況下的振動(dòng)響應(yīng)