基于載荷譜的兆瓦級風(fēng)電齒輪箱動態(tài)特性研究.pdf

1、課題來源于國家“十二五”科技支撐計劃課題“7MW級風(fēng)電齒輪箱及主軸軸承產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究（2012BAA01B05）”。
　　風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量和功率密度正朝著大型化趨勢發(fā)展，齒輪箱作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，是一種常年在無規(guī)律變向載荷和瞬間強(qiáng)沖擊載荷作用下工作的重載齒輪傳動裝置，也是風(fēng)電機(jī)組中較為薄弱環(huán)節(jié)之一。目前，國內(nèi)大部分風(fēng)電齒輪箱生產(chǎn)商對齒輪箱的設(shè)計制造技術(shù)仍然處于消化吸收階段，國產(chǎn)大功率風(fēng)電齒輪箱故障率較高

2、。因此，研究兆瓦級風(fēng)電齒輪箱動態(tài)性能，對提高兆瓦級風(fēng)電齒輪箱自主設(shè)計開發(fā)能力、降低故障率以及推動兆瓦級風(fēng)電齒輪箱國產(chǎn)化具有重要作用。
　　論文的主要研究內(nèi)容如下：
　?、賹鴥?nèi)外風(fēng)電齒輪箱的主要結(jié)構(gòu)形式、傳動特點(diǎn)以及傳動原理進(jìn)行介紹，以一級行星+兩級平行軸構(gòu)成的兆瓦級風(fēng)電齒輪箱為研究對象，基于RomaxWIND軟件建立其三維實(shí)體幾何模型，進(jìn)行虛擬裝配和干涉檢查。
　　②在極限和額定載荷工況下，對兆瓦級風(fēng)電齒輪箱的關(guān)鍵零

3、部件進(jìn)行靜力學(xué)分析，得到齒輪箱箱體、行星架的應(yīng)力云圖以及極限載荷系數(shù)；對齒輪副嚙合特性分析，得到各級齒輪副在極限工況和額定工況下的齒面接觸印痕以及行星級載荷分配系數(shù)。
　　③從系統(tǒng)的角度計算了兆瓦級風(fēng)電齒輪箱時變剛度激勵、傳遞誤差激勵、嚙合沖擊激勵等內(nèi)部激勵以及時變風(fēng)載等外部激勵；建立傳動系統(tǒng)齒輪-軸-軸承和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)-箱體的耦合系統(tǒng)動力學(xué)仿真分析模型，研究了耦合系統(tǒng)的固有頻率、模態(tài)振型；基于實(shí)測載荷譜和內(nèi)部動態(tài)激勵力，對系統(tǒng)的動態(tài)