能源問題已經(jīng)成為困擾經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的主要問題,由于使用礦物燃料對環(huán)境造成的破壞,使得人們開始開發(fā)清潔環(huán)保的綠色能源。其中風(fēng)能就是目前最具有發(fā)展前景的綠色能源,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組特別是齒輪箱傳動系統(tǒng)提出了更高的要求。本文以大型通用有限元軟件ANSYS為平臺建立了風(fēng)電齒輪箱中主要部件——一級行星架和齒輪箱殼體的有限元模型并按照它們的實(shí)際工作環(huán)境建立了相應(yīng)的載荷和約束條件。利用ANSYS軟件對結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)特性進(jìn)行了計(jì)算和分析,確定了一級行星架和齒輪箱殼體在極限工況下的應(yīng)力應(yīng)變分布,并針對軸承孔受壓面加強(qiáng)筋板應(yīng)力水平提出了一些提高強(qiáng)度和剛度的改進(jìn)措施。為分析齒輪箱的動態(tài)特性,計(jì)算了一級行星架和齒輪箱殼體的固有頻率和振型,確定了它們的振動形態(tài)。論文還根據(jù)風(fēng)場的風(fēng)載記錄將其抽象為隨時(shí)間變化的載荷并作為瞬態(tài)輸入計(jì)算分析了一級行星架的瞬態(tài)響應(yīng),并以此為依據(jù)對一級行星架在風(fēng)載循環(huán)作用下的疲勞強(qiáng)度進(jìn)行了探討,初步確定了一級行星架的疲勞壽命。通過對風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱的動靜態(tài)特性分析,掌握了齒輪箱應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律,找出了應(yīng)力應(yīng)變最大值及發(fā)生的位置,總結(jié)了齒輪箱在動載荷作用下動態(tài)響應(yīng)的規(guī)律。在論文的研... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

齒輪的運(yùn)動簡圖

圖 2-2 一級行星架三維模型根據(jù)殼體的設(shè)計(jì)可知，一級行星架的軸向力都是由調(diào)心一端的圓柱滾子軸承只需要承受一部分徑向力。但是，心作用，當(dāng)軸承安裝面有轉(zhuǎn)角時(shí)，這種變形就會通過軸應(yīng)力。星架的銷孔與銷軸配合支撐行星輪�？紤]到載荷均布，設(shè)分布，實(shí)際工作時(shí)同時(shí)有三個行星輪與齒圈和太陽輪嚙合三個行星輪的嚙合力等效到中心某一點(diǎn)后保持平衡。但陽輪同時(shí)嚙合，兩對嚙合齒嚙合時(shí)所產(chǎn)生的軸向力大小相銷軸上會產(chǎn)生一個彎矩作用。然而，綜合考慮三個行星在轉(zhuǎn)動平面內(nèi)互成 120 度平衡，因此這種彎矩是一種局一級行星架受力條件的分析，可以判斷一級行星架主要的剪切應(yīng)力，其中軸承安裝面的截面突變部分是應(yīng)力較大

它們要直接承受來自行星齒輪的嚙合力（徑向、切向、軸向）。這三力的大小直接與輸入的扭矩有關(guān)，在較大的扭矩情況下如緊急剎車或啟動的工況，嚙合力造成的齒圈較嚴(yán)重的變形，容易產(chǎn)生殼體破壞。其次，來自軸承的徑向和軸向力將直接作用在殼體上，在止靠面的凸臺處容易引起應(yīng)力集中，這也是殼需要注意的區(qū)域。根據(jù)齒輪傳動簡圖 2-1，本文研究的齒輪箱殼體整體結(jié)構(gòu)如圖 2-3 所示：前端殼體連接殼體大齒圈圓柱滾子軸承

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]結(jié)構(gòu)動力學(xué)特性分析中連接剛度的有限元建模對比研究[J]. 毛文哲,雷勇軍.  試驗(yàn)技術(shù)與試驗(yàn)機(jī). 2007(02)
[2]風(fēng)力機(jī)總體性能分析與仿真[J]. 楊興滿,何玉林,金鑫,劉樺.  現(xiàn)代制造工程. 2007(02)
[3]關(guān)于我國發(fā)展風(fēng)電的現(xiàn)狀和預(yù)測[J]. 徐孝純.  未來與發(fā)展. 2006(09)
[4]中國的可再生能源戰(zhàn)略[J]. 何祚庥.  特區(qū)實(shí)踐與理論. 2006(04)
[5]利用ANSYS模擬螺栓預(yù)緊力的研究[J]. 李會勛,胡迎春,張建中.  山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(01)
[6]在ANSYS軟件中高強(qiáng)螺栓預(yù)緊力的施加方法[J]. 王春寒.  四川建筑. 2006(01)
[7]風(fēng)力發(fā)電在全球的發(fā)展概況[J]. 王瑗.  四川電力技術(shù). 2005(01)
[8]風(fēng)電增速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)敘談[J]. 湯克平.  機(jī)械傳動. 2004(05)
[9]我國風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀和展望[J]. 王曉蓉,王偉勝,戴慧珠.  中國電力. 2004(01)
[10]先進(jìn)國家的風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀及其前景[J]. 張煥芬,喜文華.  甘肅科學(xué)學(xué)報(bào). 1998(03)

碩士論文
[1]風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)動力特性仿真研究[D]. 邵金華.重慶大學(xué) 2007
[2]風(fēng)力發(fā)電機(jī)傳動鏈性能分析與研究[D]. 楊興滿.重慶大學(xué) 2007
[3]風(fēng)力發(fā)電機(jī)增速裝置的研究[D]. 肖英.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[4]變速恒頻恒壓無刷雙饋電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的研究[D]. 王毅.湖南大學(xué) 2004



本文編號：2920317