發(fā)布時間：2018-06-16 14:18

  本文選題：兆瓦級風(fēng)電齒輪箱 + NVH性能　； 參考：《重慶大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：風(fēng)電齒輪箱作為風(fēng)電裝備的核心部件,其動態(tài)特性對風(fēng)機(jī)性能有著直接影響,成為國內(nèi)外研究的重要方向。論文以某一級行星+兩級平行軸結(jié)構(gòu)的2MW風(fēng)電齒輪箱為研究對象,建立齒輪箱系統(tǒng)NVH(Noise、Vibration、Harshness)分析模型,對系統(tǒng)振動、結(jié)構(gòu)噪聲進(jìn)行研究,對減小系統(tǒng)振動噪聲具有重要意義。論文主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)分析某兆瓦級風(fēng)電齒輪箱結(jié)構(gòu)形式與傳動原理,將傳動系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在軸承座節(jié)點處耦合起來,建立風(fēng)電齒輪箱傳動系統(tǒng)力學(xué)分析模型,對系統(tǒng)關(guān)鍵部件強(qiáng)度進(jìn)行分析。基于ISO6336標(biāo)準(zhǔn)對各齒輪副強(qiáng)度進(jìn)行校核,在考慮軸變形的基礎(chǔ)上分析其受力、力矩及危險截面應(yīng)力,計算危險截面安全系數(shù),并對軸承受力和壽命進(jìn)行分析計算。(2)建立2MW風(fēng)電齒輪箱NVH分析模型,考慮結(jié)構(gòu)柔性與系統(tǒng)變形,提取各齒輪副時變嚙合剛度與傳遞誤差,獲得系統(tǒng)內(nèi)部激勵,對系統(tǒng)NVH性能進(jìn)行研究,得到系統(tǒng)振動響應(yīng),利用三分之一倍頻程法得到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)噪聲。研究結(jié)果表明相同位置同一階次振動位移、速度、加速度變化趨勢一致,高速軸下風(fēng)向兩軸承座處振動變化趨勢基本一致,右軸承座處振動大于左軸承座處。(3)分析齒輪宏觀參數(shù)與輪齒修形對系統(tǒng)NVH性能的影響。對齒輪宏觀參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,對比分析優(yōu)化前后系統(tǒng)NVH性能。利用風(fēng)場測試數(shù)據(jù),采用統(tǒng)計分析的方法得到載荷譜,求得載荷譜下各齒輪最佳修形量,并對修形前后系統(tǒng)NVH性能進(jìn)行分析比較。(4)建立風(fēng)機(jī)振動遠(yuǎn)程在線監(jiān)測系統(tǒng),對風(fēng)電齒輪箱振動進(jìn)行測試,獲得額定工況下振動加速度響應(yīng),并求得高速軸軸承座處結(jié)構(gòu)噪聲。將試驗結(jié)果與仿真分析結(jié)果進(jìn)行對比分析,兩者的振動水平或噪聲值在允許范圍內(nèi)較為接近,驗證仿真分析結(jié)果的正確性。
[Abstract]:As the core component of wind power equipment, the dynamic characteristics of the gearbox have a direct impact on the performance of the fan, which has become an important research direction at home and abroad. In this paper, a 2MW wind power gearbox with a two-stage parallel axis structure of one class planet is taken as the research object, and the analysis model of the gear box system NVHHN NoiseVibration-Harshness is established. The research on the system vibration and structural noise is of great significance to reduce the system vibration and noise. The main contents and conclusions of this paper are as follows: (1) analyzing the structural form and transmission principle of a megawatt wind power gearbox, coupling the transmission system and the structural system at the bearing node, and establishing the mechanical analysis model of the wind power gearbox transmission system. The strength of key components of the system is analyzed. Based on ISO6336 standard, the strength of each gear pair is checked. On the basis of considering shaft deformation, the stress, moment and stress of dangerous section are analyzed, and the safety factor of dangerous section is calculated. The NVH analysis model of 2MW wind power gearbox is established. Considering the structural flexibility and system deformation, the time-varying meshing stiffness and transmission error of each gear pair are extracted, and the internal excitation of the system is obtained. The system vibration response is obtained by studying the performance of the system. The structural noise of the system is obtained by using the 1/3 frequency doubling method. The results show that the variation trend of vibration displacement, velocity and acceleration is the same at the same position and the same trend at the wind direction of the two bearing seat under the high-speed shaft. The effects of gear macro parameters and gear tooth modification on NVH performance of the system are analyzed. The macro parameters of gear were optimized and the performance of NVH before and after optimization was compared and analyzed. In this paper, the load spectrum is obtained by using wind field test data, and the optimum modification quantity of gears under load spectrum is obtained. The NVH performance of the system before and after modification is analyzed and compared. (4) A remote on-line monitoring system for fan vibration is established. The vibration of the wind power gearbox is measured and the vibration acceleration response under rated working condition is obtained and the structural noise at the bearing seat of the high speed shaft is obtained. By comparing the experimental results with the simulation results, the vibration level or the noise value of the two are close within the allowable range, which verifies the correctness of the simulation results.
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM315;TH132.41

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 尤青青;博能大功率齒輪箱[J];工程機(jī)械;2004年11期

2 ;重齒增產(chǎn)風(fēng)電齒輪箱[J];機(jī)械工程師;2005年06期

3 梁醒培;王豪;張鍇鋒;;大型齒輪箱結(jié)構(gòu)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J];機(jī)械設(shè)計與制造;2008年01期

4 ;杭州前進(jìn)齒輪箱集團(tuán)高速齒輪箱領(lǐng)域又獲新突破[J];機(jī)械研究與應(yīng)用;2009年05期

5 周長李;曹建國;李勝利;;閥門齒輪箱維護(hù)研究[J];管道技術(shù)與設(shè)備;2012年03期

6 胡惠雅;船用雙速齒輪箱的研制[J];艦船科學(xué)技術(shù);1979年09期

7 劉伯凱;;三速齒輪箱[J];漁業(yè)現(xiàn)代化;1981年03期

8 何成宗;手動齒輪箱用潤滑油新配方[J];潤滑與密封;1991年03期

9 孫自求;;我國最大功率的齒輪箱試制成功[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);1991年01期

10 ;《中國齒輪專業(yè)協(xié)會一屆二次工作年會會議紀(jì)要》摘錄[J];齒輪;1991年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 王奉濤;李海峰;張亮;宋魯濤;;高速齒輪箱性能檢測系統(tǒng)的研制[A];2010中國儀器儀表與測控技術(shù)大會論文集[C];2010年

2 馮志鵬;褚福磊;;正則維數(shù)在齒輪狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用研究[A];第八屆全國轉(zhuǎn)子動力學(xué)學(xué)術(shù)討論會論文集[C];2008年

3 滕偉;武鑫;高青風(fēng);柳亦兵;;風(fēng)電齒輪箱振動信號的倒頻譜分析[A];中國自動化學(xué)會控制理論專業(yè)委員會B卷[C];2011年

4 劉靜;周鳳星;;一種同步齒輪箱初始故障的在線監(jiān)測與診斷裝置的研究[A];全國冶金自動化信息網(wǎng)2009年會論文集[C];2009年

5 趙立超;陳長征;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)電機(jī)齒輪箱振動信號的分析與應(yīng)用[A];第十二屆全國設(shè)備故障診斷學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

6 林京;;脈沖性與周期性的利用——齒輪箱故障檢測方法的內(nèi)在聯(lián)系[A];第八屆全國設(shè)備與維修工程學(xué)術(shù)會議、第十三屆全國設(shè)備監(jiān)測與診斷學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

7 趙海燕;陳棋;;風(fēng)電機(jī)組齒輪箱的故障及其解決方案[A];中國農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)協(xié)會風(fēng)能設(shè)備分會2011年度論文集（上）[C];2011年

8 何俊;楊世錫;甘春標(biāo);;受外部載荷激勵的風(fēng)機(jī)齒輪箱動力學(xué)建模及故障特征提取[A];中國力學(xué)大會——2013論文摘要集[C];2013年

9 熊黎;;風(fēng)力發(fā)電齒輪箱換油方式的革命——一種全新的機(jī)械式換油方式[A];中國農(nóng)機(jī)工業(yè)協(xié)會風(fēng)能設(shè)備分會《風(fēng)能產(chǎn)業(yè)》（2013年第11期）[C];2013年

10 Duka Kitaljevich;Richard Dupuis;Ming Lu;;風(fēng)電齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測[A];《風(fēng)電技術(shù)》2013年02月第1期（總第37期）[C];2013年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 方益波 張道生;好懸 杭齒輪箱談合資險入“虎口”[N];經(jīng)理日報;2006年

2 劉砦;杭齒將通過技改擴(kuò)大齒輪箱產(chǎn)能[N];中國船舶報;2007年

3 王佑;首家“齒輪”股下月將赴港上市[N];第一財經(jīng)日報;2007年

4 秦宵喊;南京高齒沖刺全球風(fēng)電齒輪箱前三強(qiáng)[N];南京日報;2007年

5 益直;GE與第一能源集團(tuán)開展風(fēng)能合作[N];中國工業(yè)報;2009年

6 盧瓊玉;杭齒制成世界先進(jìn)水平船用齒輪箱[N];中國工業(yè)報;2009年

7 陳生華;南京高精研發(fā)出大功率非標(biāo)齒輪箱[N];中國船舶報;2010年

8 細(xì)化;“常州長浪”推出異向平雙低速高扭齒輪箱[N];中國包裝報;2010年

9 徐同生;張莊咬定億元目標(biāo)謀求經(jīng)濟(jì)突破[N];江蘇經(jīng)濟(jì)報;2009年

10 本報通訊員 周嵐;他裝的齒輪箱會“唱歌”[N];中國民航報;2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 郭遠(yuǎn)晶;面向風(fēng)電齒輪箱的角域振動信號處理與故障診斷方法研究[D];浙江大學(xué);2015年

2 韓龍;風(fēng)力齒輪箱軸承故障的AE信號特征提取與診斷方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

3 谷玉海;大型風(fēng)電機(jī)組齒輪箱早期故障診斷技術(shù)與系統(tǒng)研究[D];機(jī)械科學(xué)研究總院;2016年

4 莊磊;電子齒輪箱關(guān)鍵控制技術(shù)及其應(yīng)用研究[D];南京航空航天大學(xué);2001年

5 王新晴;齒輪箱不解體診斷技術(shù)研究[D];天津大學(xué);1998年

6 徐向陽;柔性銷軸式風(fēng)電齒輪箱動力學(xué)研究[D];重慶大學(xué);2012年

7 田曉青;柔性電子齒輪箱設(shè)計及精度控制方法研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2014年

8 魏秀業(yè);基于粒子群優(yōu)化的齒輪箱智能故障診斷研究[D];中北大學(xué);2009年

9 劉強(qiáng);大型礦用齒輪箱運(yùn)行模態(tài)識別與結(jié)構(gòu)動力模型修正研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2013年

10 李蓉;齒輪箱復(fù)合故障診斷方法研究[D];湖南大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張震;基于虛實混合的齒輪箱體動力學(xué)建模與分析[D];長安大學(xué);2015年

2 王琛;機(jī)車牽引齒輪箱密封裝置內(nèi)部流場的研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[D];大連交通大學(xué);2015年

3 史新東;機(jī)車牽引齒輪箱有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];大連交通大學(xué);2015年

4 臧慶;高速動車組齒輪箱穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計研究[D];大連交通大學(xué);2015年

5 孫娟;基于模型的風(fēng)電齒輪箱故障檢測[D];南京理工大學(xué);2015年

6 李淑穎;齒輪箱非線性耦合系統(tǒng)的動力學(xué)分析[D];山東大學(xué);2015年

7 張晶;地鐵齒輪箱結(jié)構(gòu)改進(jìn)研究[D];上海交通大學(xué);2015年

8 張拉專;齒輪箱早期故障信號增強(qiáng)與智能診斷方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

9 付強(qiáng);風(fēng)電齒輪箱早期復(fù)合故障信息提取技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

10 婁建宏;T公司風(fēng)電齒輪箱的市場營銷策略組合研究[D];首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué);2015年

，

本文編號：2026979