本文關鍵詞：兆瓦級風電增速箱齒輪傳遞誤差及軸系不對中研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著風電齒輪箱向兆瓦級的趨勢發(fā)展,其維護成本也日益增加,人們對其穩(wěn)定性提出了更高要求。齒輪傳遞誤差和軸系不對中引起的激勵是影響齒輪嚙合質(zhì)量和軸承壽命的主要因素,對風電齒輪箱系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要影響,因此很有必要研究并優(yōu)化齒輪傳遞誤差和軸系不對中對齒輪箱系統(tǒng)的動力學響應。本文以2.0MW風電齒輪箱為研究對象,在MASTA軟件中建立完整分析模型,研究了傳遞誤差和軸系不對中激勵源對風電齒輪箱傳動系統(tǒng)的動態(tài)響應,通過計算出合適的齒廓修形量和軸系不對中量范圍分別對傳遞誤差和軸系不對中的動態(tài)響應進行優(yōu)化,并進行了風電齒輪箱振動測試試驗,將測試結果與仿真結果進行對比分析,驗證了仿真結果與實際情況較為吻合。主要包括如下內(nèi)容:(1)結合MASTA和ABAQUS軟件,建立了完整的2.0MW風電齒輪箱分析模型,并確定了后續(xù)研究齒輪傳遞誤差和軸系不對中的工況。(2)以2.0MW風電齒輪箱中高速級齒輪副為例,應用MASTA軟件的齒輪接觸分析模塊,通過確定合適的齒廓修形量改變嚙合剛度,從而獲得了較好的傳遞誤差曲線及其響應曲線。(3)在考慮慣性力的情況下,基于集中質(zhì)量法將轉子系統(tǒng)簡化為多圓盤系統(tǒng),通過轉子系統(tǒng)的受力平衡和變形協(xié)調(diào)關系建立運動微分方程,推導了因軸系不對中而激發(fā)的激擾力和激擾力矩的計算公式。(4)以2.0MW風電齒輪箱的高速軸與電機軸存在的軸系不對中為例,以上述理論為基礎定量計算出軸系不對中引起的激擾力和激擾力矩,進而計算出高速軸上的軸承壽命情況,確定高速軸與電機軸安裝時調(diào)心所需的軸系不對中量范圍,并結合有限元軟件仿真出該軸系不對中量范圍下引起的動態(tài)激擾力對轉子系統(tǒng)的振動響應,為如何確定合適的軸系不對中量使齒輪箱平穩(wěn)運行提供理論基礎。(5)對2.0MW風電齒輪箱進行了振動測試試驗,通過加速度傳感器監(jiān)測高速級輸出端軸承座的振動情況,將試驗結果和仿真結果進行對比分析,驗證了仿真結果與實際情況較為吻合。
【關鍵詞】：2.0MW風電齒輪箱 傳遞誤差 軸系不對中 振動測試試驗
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題來源8
• 1.2 風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況8-10
• 1.3 齒輪箱的動力學研究10-11
• 1.3.1 齒輪系統(tǒng)的動力學研究10-11
• 1.3.2 軸系不對中研究11
• 1.4 研究意義及主要研究方法11-12
• 1.4.1 本課題研究的意義11-12
• 1.4.2 本課題主要研究方法12
• 1.5 本文研究內(nèi)容12-14
• 第2章 風電齒輪箱基本結構及分析模型的建立14-25
• 2.1 引言14
• 2.2 風電機組基本構件及其齒輪箱傳動原理14-17
• 2.3 風電齒輪箱傳動系統(tǒng)建模17-20
• 2.3.1 MASTA軟件簡介17
• 2.3.2 齒輪，軸，軸承的建模17-18
• 2.3.3 扭力臂、行星架、齒圈和后箱體的建模18-20
• 2.4 風電齒輪箱的工況分析20-23
• 2.4.1 原始載荷譜20-21
• 2.4.2 LDD載荷譜21-23
• 2.5 確定工況設計點23-24
• 2.6 本章小結24-25
• 第3章 風電齒輪箱齒輪傳遞誤差研究25-36
• 3.1 引言25
• 3.2 齒輪傳遞誤差25-27
• 3.2.1 傳遞誤差的數(shù)學表示25
• 3.2.2 傳遞誤差計算的力學模型25-26
• 3.2.3 傳遞誤差計算公式26-27
• 3.3 齒廓修形量對齒輪傳遞誤差及其響應的影響27-35
• 3.3.1 未齒廓修形的齒輪傳遞誤差及其響應分析27-29
• 3.3.2 齒廓修形量分析29-30
• 3.3.3 齒廓修形后齒輪傳遞誤差及其響應分析30-35
• 3.4 本章小結35-36
• 第4章 風電齒輪箱軸系不對中研究36-51
• 4.1 引言36
• 4.2 軸系不對中運動機理36-37
• 4.3 集中質(zhì)量法理論及柔度系數(shù)的介紹37-41
• 4.3.1 集中質(zhì)量法理論38-40
• 4.3.2 柔度系數(shù)介紹40-41
• 4.4 軸系不對中的動力學建模及激擾力求解41-46
• 4.4.1 等效軸段的簡化41-43
• 4.4.2 軸系不對中激擾力求解43-46
• 4.5 風電齒輪箱不對中計算分析46-50
• 4.5.1 風電齒輪箱軸系不對中模型建立46-47
• 4.5.2 結果分析47-50
• 4.6 本章小結50-51
• 第5章 風電齒輪箱振動測試試驗51-57
• 5.1 引言51
• 5.2 風電齒輪箱振動測試原理及方法51-55
• 5.2.1 振動測試原理51-52
• 5.2.2 振動測試方法52-55
• 5.3 風電齒輪箱振動測試試驗結果及分析55-56
• 5.3.1 振動測試試驗結果55-56
• 5.4 本章小結56-57
• 第6章 總結與展望57-58
• 參考文獻58-60
• 致謝60-61
• 發(fā)表學術論文情況61

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  本文關鍵詞：兆瓦級風電增速箱齒輪傳遞誤差及軸系不對中研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：274995