【摘要】：隨著風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性提出了更高的要求。然而由于風(fēng)資源的不確定性,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組存在大量啟動(dòng)和剎車(chē)的過(guò)程,產(chǎn)生變載荷和沖擊載荷嚴(yán)重影響部件的伺服壽命,造成部件過(guò)早損壞的問(wèn)題。特別是軸承,在風(fēng)力機(jī)齒輪箱正常工作的行星輪軸承在低載荷工況下經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)滑移問(wèn)題,造成輪轂內(nèi)表面有明顯的疲勞擦傷。因此研究風(fēng)電行星輪系軸承滑移問(wèn)題及其改進(jìn)方法具有重要的理論指導(dǎo)意義和工程使用價(jià)值。本文以風(fēng)電機(jī)組行星輪系軸承作為研究對(duì)象,運(yùn)用虛擬樣機(jī)技術(shù)(ANSYS)對(duì)其進(jìn)行接觸有限元分析,得到在額定與極限載荷工況下行星輪軸承過(guò)盈配合表面滑移分析,進(jìn)而獲得了最佳的過(guò)盈量,以最佳過(guò)盈量下的行星輪系作為研究對(duì)象,對(duì)各部件進(jìn)行極限靜強(qiáng)度校驗(yàn)。結(jié)果表明:行星輪孔內(nèi)表面與軸承外表面之間的滑移不可避免。隨著過(guò)盈量的減小,過(guò)盈配合表面相對(duì)滑移量總趨勢(shì)增大,疲勞擦傷越嚴(yán)重;由于受到齒輪徑向作用力及過(guò)盈的影響,軸承外表面總體變形呈“橢圓”變化趨勢(shì),變化趨勢(shì)與過(guò)盈量和載荷大小有關(guān)。根據(jù)滑移分析并綜合零件間的裝配及軸承變形的影響,選取本模型最佳的過(guò)盈量;在此過(guò)盈量下對(duì)各部件進(jìn)行極限靜強(qiáng)度校驗(yàn),發(fā)現(xiàn)各部件均滿足要求。研究行星輪軸承過(guò)盈量、滑移量及變形趨勢(shì),并提出可行性的改進(jìn)意見(jiàn),對(duì)于提高齒輪箱使用伺服壽命及可靠性具有重要的指導(dǎo)意義。在非穩(wěn)態(tài)工況下,行星輪孔內(nèi)表面與軸承之間的滑移會(huì)出現(xiàn)劇烈的“打滑現(xiàn)象”。因此為降低各行星齒輪載荷不均的情況,本文采用一種齒輪輪系中使用柔性的零部件,用于補(bǔ)償間隙的差異性的同時(shí)又不會(huì)產(chǎn)生負(fù)面的效果,即集成式柔性銷軸結(jié)構(gòu)。本文詳細(xì)闡述其基本結(jié)構(gòu)及原理,并通過(guò)材料力學(xué)計(jì)算公式和有限元模擬仿真得到的結(jié)果分別對(duì)柔性銷軸結(jié)構(gòu)進(jìn)行了對(duì)比分析,結(jié)果基本一致,誤差在合理范圍內(nèi)�？紤]到柔性均載機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的尺寸將直接決定系統(tǒng)的均載特性,因此為了使結(jié)構(gòu)更加的合理,本文對(duì)柔性銷軸結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元的優(yōu)化設(shè)計(jì),確定了本集成式柔性銷軸模型各部分關(guān)鍵尺寸的最佳設(shè)計(jì)尺寸。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH133.3;TM315
【圖文】：

！逡逑Ｌ＿Ｊｌ逡逑ｉ逡逑圖２－１齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖逡逑該結(jié)構(gòu)風(fēng)電增速齒輪箱的特點(diǎn)是：低速級(jí)為行星輪系傳動(dòng)，合理使用了內(nèi)嚙逡逑合，軸向尺寸小，傳動(dòng)效率高，不僅能獲得較大的傳動(dòng)比，而且還有效的減少了逡逑箱體的體積，降低了箱體的總重量，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于機(jī)械加工；高速級(jí)為平行逡逑軸圓柱斜齒輪傳動(dòng)，可合理分配增速比，以達(dá)到傳動(dòng)平穩(wěn)，減少?zèng)_擊載荷、減震逡逑防震和噪音的目的。逡逑如圖２－１所示，中心輪ａ和行星架轉(zhuǎn)臂Ｈ轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)嚙合齒圈ｂ固定，由于行逡逑星輪ｃ轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)是自己本身的自轉(zhuǎn)，一個(gè)圍繞中心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，逡逑它不是繞固定周線的簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)動(dòng)，所以其傳動(dòng)比不能直接用求解定軸輪系傳動(dòng)比的逡逑方法來(lái)計(jì)算。在行星傳動(dòng)的傳動(dòng)比計(jì)算方法時(shí)

通過(guò)軸承外表面與行星輪內(nèi)孔建立摩擦副的方式來(lái)模擬其配合狀態(tài)。逡逑在本章各圖中，坐標(biāo)系Ｘ、Ｙ、Ｚ分R%代表實(shí)際的軸向、切向和徑向。一級(jí)行逡逑星輪系的模型和坐標(biāo)系對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖４－１所示。逡逑圖４－１邋？級(jí)行星輪系有限元分析的幾何模型逡逑（ｂ）

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 崔立;王黎欽;鄭德志;古樂(lè);;高速球軸承打滑的臨界負(fù)荷研究[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2007年11期

本文編號(hào)：2718226