大型風電齒輪箱關(guān)鍵設計技術(shù)研究.pdf

1、近年來，隨著人們對風力發(fā)電越來越重視，風電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。目前，水平軸風力發(fā)電機在風力發(fā)電中仍占據(jù)重要位置，而由于風電齒輪箱的故障率較高，風電齒輪箱設計制造的關(guān)鍵技術(shù)一直是困擾我國乃至世界風電快速發(fā)展的重要因素，特別是隨著風力機單機容量的不斷增大，大型風電齒輪箱設計制造需要考慮的因素越來越多。風電機組在運行過程中，齒輪箱往往過早損壞，其原因主要是風電齒輪箱軸承在復雜載荷作用下的壽命難以估算，導致軸承過早損壞，另一方面，盡管目前對軸承壽命的

2、計算方法繁多，但并沒有能準確評估現(xiàn)代軸承壽命的計算方法。此外，對風電齒輪箱的強度計算方法和復雜載荷的處理也不盡完善。因此，對大型風電齒輪箱裝置展開系統(tǒng)、深入的分析研究對風電的發(fā)展具有重要意義。本文結(jié)合我國風電發(fā)展的實際情況，針對MW級風電齒輪箱的關(guān)鍵技術(shù)，從變載荷處理方法、軸承壽命計算方法、齒輪強度計算方法等方面對風電齒輪箱進行了較為系統(tǒng)深入的研究，并對一級行星加兩級定軸傳動的風電齒輪箱主要幾何參數(shù)進行了優(yōu)化。本論文所作的主要工作有：

3、 1)根據(jù)風電齒輪箱承受載荷的復雜性，對其載荷情況進行了分析研究，并根據(jù)材料的疲勞曲線推導出了不同扭矩水平下載荷循環(huán)次數(shù)之間的相互關(guān)系，利用Miner準則對風電齒輪箱載荷譜進行了處理，得到了給定載荷譜的等效扭矩和使用系數(shù)。 2)對現(xiàn)代軸承壽命計算方法進行了研究分析。通過對：ISO、FAG、SKF等軸承壽命計算方法的對比研究，指出了影響軸承壽命的重要因素，并對這些因素對軸承壽命的影響情況做了較為詳細的分析計算，從而為實際工程

4、應用提供理論指導。 3)對齒輪強度計算標準ISO 6336與美國國家標準AGMA 2101-C95中的齒輪強度計算方法進行了對比研究，分析了兩種計算方法的計算模型和計算公式，討論了計算公式中各系數(shù)影響因素的相同和不同之處，并通過實例計算研究了兩種計算方法對齒輪主要幾何參數(shù)的敏感程度，得到了兩種計算方法之間不存在一個固定系數(shù)可以相互轉(zhuǎn)換的結(jié)論。 4)在理論分析的基礎上，編制了風電齒輪箱載荷處理程序、軸承壽命計算程序及齒輪強