極端工況下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組行星齒輪傳動系統(tǒng)動態(tài)特性研究
行星齒輪增速箱作為風(fēng)電機(jī)組的核心部件,具有可以進(jìn)行轉(zhuǎn)速低、載荷大且能變速運(yùn)行的特點(diǎn);由于其工作條件的復(fù)雜惡劣性,且高空架設(shè)、維修困難等條件,對其可靠性和使用壽命提出了較高的要求。所以考慮實(shí)際風(fēng)況對行星齒輪傳動系統(tǒng)的動態(tài)特性影響,對了解風(fēng)電機(jī)行星齒輪箱內(nèi)部工作狀態(tài)具有重要的意義。本文以風(fēng)電機(jī)行星齒輪傳動系統(tǒng)動力學(xué)模型為基礎(chǔ),在驗(yàn)證求解各隨機(jī)風(fēng)工況下風(fēng)電機(jī)機(jī)組載荷的前提下,考慮內(nèi)外部激勵作用,計算了行星齒輪系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng),并對計算結(jié)果進(jìn)行了時頻分析,得出了系統(tǒng)在各工況下的振動特性。本文主要研究工作。1.利用齒輪系統(tǒng)動力學(xué)方程闡述了齒輪副振動原理,在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建了風(fēng)電機(jī)行星齒輪傳動系統(tǒng)動力學(xué)模型。此外,在高速輕載下,齒輪副出現(xiàn)的碰撞振動特性,以太陽輪與行星輪為研究對象,分析了其響應(yīng)形式。2.對風(fēng)電機(jī)實(shí)際運(yùn)行的9種工況進(jìn)行了仿真計算,并對其正確性在理論計算與數(shù)值計算上進(jìn)行了相互論證,總結(jié)了其對風(fēng)機(jī)輪轂載荷影響的變化規(guī)律,為考慮隨機(jī)風(fēng)對系統(tǒng)的影響做鋪墊。3.以Hertz理論為基礎(chǔ),對齒輪副碰撞振動模型進(jìn)行了分析,利用控制變量法,考慮負(fù)載與轉(zhuǎn)速的變化對模型的影響時,對其中一個變量保持不變,改變另一...
【文章來源】:新疆大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
許多學(xué)者對此進(jìn)行了研究。1963 年,G圓柱齒輪的動力學(xué)行為;1967 年,Tordion[28]對直齒進(jìn)行了研究;1968 年,Houser[29]對嚙合剛度、傳動輪系統(tǒng)動力學(xué)進(jìn)行了分析研究。輪系統(tǒng)動力學(xué)為理論基礎(chǔ),對行星齒輪傳動系統(tǒng)進(jìn)及行星齒輪與直齒輪副等價替代關(guān)系;基于此,針了系統(tǒng)的碰撞振動模型,在結(jié)合 Hertz 接觸理論基礎(chǔ)研究,得出該模型的響應(yīng)特性。動力學(xué)理論基礎(chǔ)所示為簡易直齒輪傳動動力學(xué)模型,給每個齒輪的質(zhì)彈簧來代替,嚙合剛度值可以由線性彈簧的剛度值
為系統(tǒng)的某些誤差及與故障。這樣式 9 可以簡化為:1 2mq cq k (t ) x k (t ) e k (t ) e (t )(2-3)從式(2-3)可以看出,齒輪副主要由于兩個因素產(chǎn)生振動:一由1k (t ) e引起來的,其為常規(guī)振動;二是由系統(tǒng)嚙合剛度與故障情況決定的,激勵來源為2k (t ) e (t ),可用于振動頻域圖中邊頻和故障信號之間關(guān)系的分析,故齒輪副的振動形式屬于自激振動。齒輪輪副的時變嚙合剛度具有如下特點(diǎn):1.依據(jù)齒輪副嚙合點(diǎn)的變化發(fā)生改變,2.輪齒工作時為單雙齒交替工作。拿一漸開線直齒輪系統(tǒng)為例,其重合度在1-2 之間,如圖 2-2 所示,單齒嚙合為輪齒齒根和齒頂部分,雙齒嚙合為輪齒中部,故在雙齒嚙合的過程中,兩對輪齒承載系統(tǒng)載荷,此時嚙合剛度就較;相反,單齒嚙合過程剛度較大。如圖 2-2 所示為齒輪副輪齒從嚙入到嚙出載荷變化情況。研究可得時變嚙合
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]行星齒輪傳動系統(tǒng)碰撞振動特性研究[J]. 周建星,孫文磊,曹莉,溫廣瑞. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2016(03)
[2]考慮變工況沖擊的齒輪動態(tài)嚙合力分析[J]. 馮海生,王黎欽,鄭德志,趙小力,戴光昊. 振動.測試與診斷. 2015(02)
[3]風(fēng)電行星齒輪系統(tǒng)變載荷激勵動力學(xué)模型及其響應(yīng)特性[J]. 楊軍,張浬萍. 中國機(jī)械工程. 2013(13)
[4]轉(zhuǎn)速與負(fù)載對減速器振動噪聲的影響研究[J]. 周建星,劉更,吳立言. 振動與沖擊. 2013(08)
[5]隨機(jī)內(nèi)外激勵對齒輪系統(tǒng)動態(tài)特性的影響分析[J]. 陳會濤,吳曉鈴,秦大同,楊軍. 中國機(jī)械工程. 2013(04)
[6]考慮隨機(jī)制造誤差的風(fēng)力機(jī)行星齒輪系統(tǒng)動力學(xué)特性[J]. 陳會濤,秦大同,吳曉鈴,周志剛,楊軍. 機(jī)械工程學(xué)報. 2012(21)
[7]變風(fēng)載下風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動系統(tǒng)動力學(xué)特性研究[J]. 秦大同,田苗苗,楊軍. 太陽能學(xué)報. 2012(02)
[8]隨機(jī)風(fēng)載作用下風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動系統(tǒng)動態(tài)可靠性分析[J]. 秦大同,周志剛,楊軍,陳會濤. 機(jī)械工程學(xué)報. 2012(03)
[9]基于最小二乘支持向量機(jī)的風(fēng)速預(yù)測模型[J]. 曾杰,張華. 電網(wǎng)技術(shù). 2009(18)
[10]水平軸風(fēng)力機(jī)載荷工況設(shè)計方法研究[J]. 宋聚眾,趙萍,劉平,鐘賢和,曾明伍. 東方電氣評論. 2009(02)
博士論文
[1]兆瓦級風(fēng)能發(fā)電機(jī)組整機(jī)及關(guān)鍵部件動態(tài)特性研究[D]. 陶慶.新疆大學(xué) 2015
[2]隨機(jī)風(fēng)作用下風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動系統(tǒng)動力學(xué)及動態(tài)可靠性研究[D]. 周志剛.重慶大學(xué) 2012
[3]風(fēng)力發(fā)電機(jī)行星齒輪傳動系統(tǒng)變載荷激勵動力學(xué)特性研究[D]. 楊軍.重慶大學(xué) 2012
[4]基于相位調(diào)諧的直齒行星齒輪傳動動力學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王世宇.天津大學(xué) 2005
本文編號:3032157
【文章來源】:新疆大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
許多學(xué)者對此進(jìn)行了研究。1963 年,G圓柱齒輪的動力學(xué)行為;1967 年,Tordion[28]對直齒進(jìn)行了研究;1968 年,Houser[29]對嚙合剛度、傳動輪系統(tǒng)動力學(xué)進(jìn)行了分析研究。輪系統(tǒng)動力學(xué)為理論基礎(chǔ),對行星齒輪傳動系統(tǒng)進(jìn)及行星齒輪與直齒輪副等價替代關(guān)系;基于此,針了系統(tǒng)的碰撞振動模型,在結(jié)合 Hertz 接觸理論基礎(chǔ)研究,得出該模型的響應(yīng)特性。動力學(xué)理論基礎(chǔ)所示為簡易直齒輪傳動動力學(xué)模型,給每個齒輪的質(zhì)彈簧來代替,嚙合剛度值可以由線性彈簧的剛度值
為系統(tǒng)的某些誤差及與故障。這樣式 9 可以簡化為:1 2mq cq k (t ) x k (t ) e k (t ) e (t )(2-3)從式(2-3)可以看出,齒輪副主要由于兩個因素產(chǎn)生振動:一由1k (t ) e引起來的,其為常規(guī)振動;二是由系統(tǒng)嚙合剛度與故障情況決定的,激勵來源為2k (t ) e (t ),可用于振動頻域圖中邊頻和故障信號之間關(guān)系的分析,故齒輪副的振動形式屬于自激振動。齒輪輪副的時變嚙合剛度具有如下特點(diǎn):1.依據(jù)齒輪副嚙合點(diǎn)的變化發(fā)生改變,2.輪齒工作時為單雙齒交替工作。拿一漸開線直齒輪系統(tǒng)為例,其重合度在1-2 之間,如圖 2-2 所示,單齒嚙合為輪齒齒根和齒頂部分,雙齒嚙合為輪齒中部,故在雙齒嚙合的過程中,兩對輪齒承載系統(tǒng)載荷,此時嚙合剛度就較;相反,單齒嚙合過程剛度較大。如圖 2-2 所示為齒輪副輪齒從嚙入到嚙出載荷變化情況。研究可得時變嚙合
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]行星齒輪傳動系統(tǒng)碰撞振動特性研究[J]. 周建星,孫文磊,曹莉,溫廣瑞. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2016(03)
[2]考慮變工況沖擊的齒輪動態(tài)嚙合力分析[J]. 馮海生,王黎欽,鄭德志,趙小力,戴光昊. 振動.測試與診斷. 2015(02)
[3]風(fēng)電行星齒輪系統(tǒng)變載荷激勵動力學(xué)模型及其響應(yīng)特性[J]. 楊軍,張浬萍. 中國機(jī)械工程. 2013(13)
[4]轉(zhuǎn)速與負(fù)載對減速器振動噪聲的影響研究[J]. 周建星,劉更,吳立言. 振動與沖擊. 2013(08)
[5]隨機(jī)內(nèi)外激勵對齒輪系統(tǒng)動態(tài)特性的影響分析[J]. 陳會濤,吳曉鈴,秦大同,楊軍. 中國機(jī)械工程. 2013(04)
[6]考慮隨機(jī)制造誤差的風(fēng)力機(jī)行星齒輪系統(tǒng)動力學(xué)特性[J]. 陳會濤,秦大同,吳曉鈴,周志剛,楊軍. 機(jī)械工程學(xué)報. 2012(21)
[7]變風(fēng)載下風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動系統(tǒng)動力學(xué)特性研究[J]. 秦大同,田苗苗,楊軍. 太陽能學(xué)報. 2012(02)
[8]隨機(jī)風(fēng)載作用下風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動系統(tǒng)動態(tài)可靠性分析[J]. 秦大同,周志剛,楊軍,陳會濤. 機(jī)械工程學(xué)報. 2012(03)
[9]基于最小二乘支持向量機(jī)的風(fēng)速預(yù)測模型[J]. 曾杰,張華. 電網(wǎng)技術(shù). 2009(18)
[10]水平軸風(fēng)力機(jī)載荷工況設(shè)計方法研究[J]. 宋聚眾,趙萍,劉平,鐘賢和,曾明伍. 東方電氣評論. 2009(02)
博士論文
[1]兆瓦級風(fēng)能發(fā)電機(jī)組整機(jī)及關(guān)鍵部件動態(tài)特性研究[D]. 陶慶.新疆大學(xué) 2015
[2]隨機(jī)風(fēng)作用下風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動系統(tǒng)動力學(xué)及動態(tài)可靠性研究[D]. 周志剛.重慶大學(xué) 2012
[3]風(fēng)力發(fā)電機(jī)行星齒輪傳動系統(tǒng)變載荷激勵動力學(xué)特性研究[D]. 楊軍.重慶大學(xué) 2012
[4]基于相位調(diào)諧的直齒行星齒輪傳動動力學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王世宇.天津大學(xué) 2005
本文編號:3032157
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