風(fēng)力發(fā)電齒輪箱非線性耦合動(dòng)態(tài)特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-15 13:39
齒輪箱是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的核心部件之一,其在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)卞的動(dòng)態(tài)性能對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)有著十分重要的影響。近些年來,隨著風(fēng)電設(shè)備裝載功率的不斷提升以及風(fēng)電增速齒輪箱所處的特殊運(yùn)行環(huán)境,對(duì)風(fēng)電齒輪箱的動(dòng)態(tài)性能提出了更高的要求。齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)、噪聲研究已成為風(fēng)電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中的重要課題之一。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,有限元法作為一種強(qiáng)有力的數(shù)值分析工具,在齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的研究中起到了重要作用。為了揭示風(fēng)電齒輪箱系統(tǒng)耦合振動(dòng)的規(guī)律和特點(diǎn),本文使用有限元法對(duì)2MW風(fēng)力發(fā)電齒輪箱動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了研究。以齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、齒輪嚙合原理、振動(dòng)響應(yīng)等理論為依據(jù),在考慮輪齒嚙合時(shí)變剛度、齒輪傳遞誤差、齒輪副嚙合沖擊、風(fēng)載變化的基礎(chǔ)上,建立了風(fēng)電齒輪箱包含齒輪、傳動(dòng)軸、軸承、箱體在內(nèi)的系統(tǒng)非線性耦合有限元模型。運(yùn)用振型疊加法對(duì)齒輪箱系統(tǒng)在內(nèi)部激勵(lì)與外部激勵(lì)綜合作用下的振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值仿真,并探討了其隨機(jī)振動(dòng)頻譜特性,得到了齒輪箱各測(cè)試點(diǎn)的振動(dòng)位移、速度、加速度、功率譜密度等動(dòng)態(tài)性能指標(biāo),并將仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明,該方法能夠準(zhǔn)確評(píng)價(jià)齒輪箱動(dòng)態(tài)特性,為更有效地設(shè)計(jì)、制造性能良好的齒輪箱提供參考。
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
論文的主體結(jié)構(gòu)
析奠定了基礎(chǔ)[38]。2.1風(fēng)電齒輪箱傳動(dòng)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)ZMW風(fēng)力發(fā)電機(jī)增速箱齒輪箱傳動(dòng)系統(tǒng)如圖2.1所示。該齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)是由內(nèi)齒圈驅(qū)動(dòng)星型輪系、定軸輪系和一級(jí)平行軸結(jié)構(gòu)組成。第一級(jí)為內(nèi)齒圈戈一和三個(gè)行星齒輪幾,·孔2、孔。組成的輸入級(jí)齒輪副;第二級(jí)為行星齒輪幾。·幾:、幾6和太陽輪幾,組成的中間級(jí)齒輪副;第三級(jí)為太陽輪幾2和斜齒輪幾組成的輸出級(jí)齒輪副。輸入級(jí)為斜齒輪內(nèi)嚙合傳動(dòng),中間級(jí)與輸出級(jí)為斜齒輪外嚙合傳動(dòng)。詳細(xì)傳動(dòng)參數(shù)見表2.1。圖2 Fig.2.1The齒輪箱傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 diagramofgearboxtransmission
使用UG軟件創(chuàng)建風(fēng)電齒輪箱各零件的三維幾何模型,鑒于齒輪箱系統(tǒng)的復(fù)雜性,為便于網(wǎng)格劃分,在建立實(shí)體模型時(shí)對(duì)圓角、突臺(tái)、加強(qiáng)筋板進(jìn)行簡(jiǎn)化處理。按實(shí)際裝配關(guān)系進(jìn)行裝配定位,得到齒輪箱系統(tǒng)實(shí)體模型,如圖2.5,2.6所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多點(diǎn)虛擬激勵(lì)法在整車隨機(jī)振動(dòng)分析中的應(yīng)用[J]. 李杰,秦玉英,趙旗. 汽車工程. 2010(03)
[2]含間隙和時(shí)變剛度的齒輪機(jī)構(gòu)振動(dòng)特性分析及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉國(guó)華,趙繼學(xué),李亮玉. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2010(02)
[3]1.5兆瓦風(fēng)電增速齒輪箱靜動(dòng)力有限元分析[J]. 顏克君. 機(jī)械傳動(dòng). 2009(06)
[4]風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱加速疲勞試驗(yàn)技術(shù)分析[J]. 李國(guó)云,秦大同. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(11)
[5]齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)誤差激勵(lì)合成方法研究[J]. 韓靜波,劉更,吳立言,劉光磊. 機(jī)械傳動(dòng). 2009(05)
[6]井架結(jié)構(gòu)隨機(jī)地震反應(yīng)分析[J]. 馬成剛,劉敏珊,王義翠. 石油機(jī)械. 2009(09)
[7]大功率船用齒輪箱耦合非線性動(dòng)態(tài)特性分析及噪聲預(yù)估[J]. 陸波,朱才朝,宋朝省,王海霞. 振動(dòng)與沖擊. 2009(04)
[8]雨流計(jì)數(shù)的遞歸算法[J]. 蔣東方. 航空學(xué)報(bào). 2009(01)
[9]風(fēng)力機(jī)疲勞問題分析[J]. 張崢,陳欣. 華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào). 2008(03)
[10]微車變速器的軸承-齒輪軸系非線性三維接觸動(dòng)態(tài)特性研究[J]. 韓國(guó)勝,楊為,李武靖. 振動(dòng)與沖擊. 2007(11)
博士論文
[1]齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的有限元分析及試驗(yàn)方法研究[D]. 楊曉宇.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2005
碩士論文
[1]考慮齒面及軸線偏差的斜齒輪接觸有限元分析[D]. 陳佳.大連理工大學(xué) 2009
[2]齒輪時(shí)變嚙合剛度改進(jìn)算法及剛度激勵(lì)研究[D]. 李亞鵬.大連理工大學(xué) 2009
[3]風(fēng)電齒輪箱箱體熱結(jié)構(gòu)特性分析研究[D]. 張小嬋.大連理工大學(xué) 2009
[4]兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)耦合振動(dòng)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 古西國(guó).重慶大學(xué) 2008
[5]風(fēng)力發(fā)電增速箱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究[D]. 方志勇.重慶大學(xué) 2008
[6]風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱的齒輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的分析與研究[D]. 劉瑩.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
[7]齒輪箱系統(tǒng)耦合動(dòng)態(tài)特性研究[D]. 羅家元.重慶大學(xué) 2004
本文編號(hào):3231158
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
論文的主體結(jié)構(gòu)
析奠定了基礎(chǔ)[38]。2.1風(fēng)電齒輪箱傳動(dòng)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)ZMW風(fēng)力發(fā)電機(jī)增速箱齒輪箱傳動(dòng)系統(tǒng)如圖2.1所示。該齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)是由內(nèi)齒圈驅(qū)動(dòng)星型輪系、定軸輪系和一級(jí)平行軸結(jié)構(gòu)組成。第一級(jí)為內(nèi)齒圈戈一和三個(gè)行星齒輪幾,·孔2、孔。組成的輸入級(jí)齒輪副;第二級(jí)為行星齒輪幾。·幾:、幾6和太陽輪幾,組成的中間級(jí)齒輪副;第三級(jí)為太陽輪幾2和斜齒輪幾組成的輸出級(jí)齒輪副。輸入級(jí)為斜齒輪內(nèi)嚙合傳動(dòng),中間級(jí)與輸出級(jí)為斜齒輪外嚙合傳動(dòng)。詳細(xì)傳動(dòng)參數(shù)見表2.1。圖2 Fig.2.1The齒輪箱傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 diagramofgearboxtransmission
使用UG軟件創(chuàng)建風(fēng)電齒輪箱各零件的三維幾何模型,鑒于齒輪箱系統(tǒng)的復(fù)雜性,為便于網(wǎng)格劃分,在建立實(shí)體模型時(shí)對(duì)圓角、突臺(tái)、加強(qiáng)筋板進(jìn)行簡(jiǎn)化處理。按實(shí)際裝配關(guān)系進(jìn)行裝配定位,得到齒輪箱系統(tǒng)實(shí)體模型,如圖2.5,2.6所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多點(diǎn)虛擬激勵(lì)法在整車隨機(jī)振動(dòng)分析中的應(yīng)用[J]. 李杰,秦玉英,趙旗. 汽車工程. 2010(03)
[2]含間隙和時(shí)變剛度的齒輪機(jī)構(gòu)振動(dòng)特性分析及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉國(guó)華,趙繼學(xué),李亮玉. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2010(02)
[3]1.5兆瓦風(fēng)電增速齒輪箱靜動(dòng)力有限元分析[J]. 顏克君. 機(jī)械傳動(dòng). 2009(06)
[4]風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱加速疲勞試驗(yàn)技術(shù)分析[J]. 李國(guó)云,秦大同. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(11)
[5]齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)誤差激勵(lì)合成方法研究[J]. 韓靜波,劉更,吳立言,劉光磊. 機(jī)械傳動(dòng). 2009(05)
[6]井架結(jié)構(gòu)隨機(jī)地震反應(yīng)分析[J]. 馬成剛,劉敏珊,王義翠. 石油機(jī)械. 2009(09)
[7]大功率船用齒輪箱耦合非線性動(dòng)態(tài)特性分析及噪聲預(yù)估[J]. 陸波,朱才朝,宋朝省,王海霞. 振動(dòng)與沖擊. 2009(04)
[8]雨流計(jì)數(shù)的遞歸算法[J]. 蔣東方. 航空學(xué)報(bào). 2009(01)
[9]風(fēng)力機(jī)疲勞問題分析[J]. 張崢,陳欣. 華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào). 2008(03)
[10]微車變速器的軸承-齒輪軸系非線性三維接觸動(dòng)態(tài)特性研究[J]. 韓國(guó)勝,楊為,李武靖. 振動(dòng)與沖擊. 2007(11)
博士論文
[1]齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的有限元分析及試驗(yàn)方法研究[D]. 楊曉宇.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2005
碩士論文
[1]考慮齒面及軸線偏差的斜齒輪接觸有限元分析[D]. 陳佳.大連理工大學(xué) 2009
[2]齒輪時(shí)變嚙合剛度改進(jìn)算法及剛度激勵(lì)研究[D]. 李亞鵬.大連理工大學(xué) 2009
[3]風(fēng)電齒輪箱箱體熱結(jié)構(gòu)特性分析研究[D]. 張小嬋.大連理工大學(xué) 2009
[4]兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)耦合振動(dòng)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 古西國(guó).重慶大學(xué) 2008
[5]風(fēng)力發(fā)電增速箱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究[D]. 方志勇.重慶大學(xué) 2008
[6]風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱的齒輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的分析與研究[D]. 劉瑩.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
[7]齒輪箱系統(tǒng)耦合動(dòng)態(tài)特性研究[D]. 羅家元.重慶大學(xué) 2004
本文編號(hào):3231158
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