發(fā)布時(shí)間：2021-07-30 22:46

　　近年來(lái),我國(guó)風(fēng)電領(lǐng)域發(fā)展迅速,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的新增裝機(jī)容量逐年劇增,并朝著大型、大功率方向發(fā)展。風(fēng)電齒輪箱是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵部件,其性能優(yōu)劣直接影響著整個(gè)風(fēng)電系統(tǒng)的正常運(yùn)作。由于風(fēng)電齒輪箱受外部時(shí)變風(fēng)載的影響,經(jīng)常出現(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)破壞及振動(dòng)噪聲加劇的問題,因此成為了國(guó)內(nèi)外行業(yè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文針對(duì)風(fēng)電齒輪箱運(yùn)作工況的多變性以及單一工況確立齒輪修形量的不適應(yīng)性問題,以某2.5MW風(fēng)電齒輪箱為研究對(duì)象,通過(guò)建立剛?cè)狁詈夏Ｐ?分析優(yōu)化了全壽命周期內(nèi)齒輪箱的傳動(dòng)、響應(yīng)特性。主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）分析了某兆瓦級(jí)風(fēng)電齒輪箱的基本結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)原理,考慮到系統(tǒng)各柔性部件的變形問題,通過(guò)編輯軸承孔節(jié)點(diǎn)連接的方式耦合了柔性部件與傳動(dòng)系統(tǒng),建立了齒輪箱剛?cè)狁詈戏治瞿Ｐ��；陟o力學(xué)分析及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分析了額定、極限工況下各齒輪接觸、彎曲強(qiáng)度;各軸承的受力及壽命;各箱體部件及行星架的應(yīng)力。（2）鑒于風(fēng)電齒輪箱運(yùn)行周期長(zhǎng),工況復(fù)雜多變的特點(diǎn),為探究整個(gè)壽命周期不同工況下齒輪箱內(nèi)部激勵(lì)及振動(dòng)響應(yīng)的變動(dòng)規(guī)律,本文將風(fēng)電齒輪箱20年雨流計(jì)數(shù)載荷譜進(jìn)行了時(shí)域轉(zhuǎn)換,通過(guò)離散時(shí)域主軸載荷曲線得到了全壽命周期內(nèi)齒輪箱的10種主要工況... 

【文章來(lái)源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：99 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

008~2018年國(guó)內(nèi)風(fēng)電新增與累計(jì)裝機(jī)容量

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文2圖1.22018年國(guó)內(nèi)各功率風(fēng)電新增裝機(jī)占比風(fēng)電領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展迅速，目前多種不同型式的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組已涌現(xiàn)在市場(chǎng)中。按照葉輪軸向差異，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組有軸式水平與豎直之分，其中水平軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組占據(jù)了市場(chǎng)份額的主體；槳距分為定槳式與變槳式，隨著技術(shù)進(jìn)步，定槳距機(jī)組已逐步被變槳式替代；發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)有雙饋異步式、半直驅(qū)式，直驅(qū)式三種，其中雙饋異步式風(fēng)機(jī)的可靠性高、穩(wěn)定性強(qiáng)，便于維修，已在國(guó)內(nèi)廣泛使用。而雙饋異步式風(fēng)機(jī)根據(jù)支撐形式的不同又分成：一點(diǎn)支撐式、兩點(diǎn)支撐式、三點(diǎn)支撐式及主軸箱體集成式，其中三點(diǎn)支撐式以穩(wěn)定負(fù)載能力強(qiáng)的特點(diǎn)占據(jù)著主導(dǎo)地位。該式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主要傳動(dòng)鏈構(gòu)成，如圖1.3所示。圖1.3雙饋三點(diǎn)支撐式風(fēng)機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部布置由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組常年處于戈壁、荒漠、海洋等風(fēng)力強(qiáng)勁之地，工作環(huán)境惡劣，各組件極易發(fā)生故障。其中風(fēng)電齒輪箱的故障比率占據(jù)了主體，同時(shí)其故障導(dǎo)致地風(fēng)力發(fā)電機(jī)的停機(jī)時(shí)間也最長(zhǎng)[7-9]，如表1.1所示。雖然我國(guó)的風(fēng)電裝機(jī)容量世界第一，但由于行業(yè)領(lǐng)域起步較晚，經(jīng)驗(yàn)技術(shù)缺乏，相比較于美國(guó)以及歐洲國(guó)家，還存在一定的差距，仍處于引進(jìn)吸收和模仿的階段，并沒有改變?cè)谝恍╆P(guān)鍵技術(shù)上仍依賴于國(guó)外的現(xiàn)實(shí)。表1.1風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不同故障類型及停機(jī)時(shí)間編號(hào)故障類型停機(jī)時(shí)間/(hr)占比/(%)1齒輪箱故障568652葉輪故障12013.853變槳軸承故障242.634主軸承故障384.255發(fā)電機(jī)故障12314.18

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文2圖1.22018年國(guó)內(nèi)各功率風(fēng)電新增裝機(jī)占比風(fēng)電領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展迅速，目前多種不同型式的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組已涌現(xiàn)在市場(chǎng)中。按照葉輪軸向差異，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組有軸式水平與豎直之分，其中水平軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組占據(jù)了市場(chǎng)份額的主體；槳距分為定槳式與變槳式，隨著技術(shù)進(jìn)步，定槳距機(jī)組已逐步被變槳式替代；發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)有雙饋異步式、半直驅(qū)式，直驅(qū)式三種，其中雙饋異步式風(fēng)機(jī)的可靠性高、穩(wěn)定性強(qiáng)，便于維修，已在國(guó)內(nèi)廣泛使用。而雙饋異步式風(fēng)機(jī)根據(jù)支撐形式的不同又分成：一點(diǎn)支撐式、兩點(diǎn)支撐式、三點(diǎn)支撐式及主軸箱體集成式，其中三點(diǎn)支撐式以穩(wěn)定負(fù)載能力強(qiáng)的特點(diǎn)占據(jù)著主導(dǎo)地位。該式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主要傳動(dòng)鏈構(gòu)成，如圖1.3所示。圖1.3雙饋三點(diǎn)支撐式風(fēng)機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部布置由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組常年處于戈壁、荒漠、海洋等風(fēng)力強(qiáng)勁之地，工作環(huán)境惡劣，各組件極易發(fā)生故障。其中風(fēng)電齒輪箱的故障比率占據(jù)了主體，同時(shí)其故障導(dǎo)致地風(fēng)力發(fā)電機(jī)的停機(jī)時(shí)間也最長(zhǎng)[7-9]，如表1.1所示。雖然我國(guó)的風(fēng)電裝機(jī)容量世界第一，但由于行業(yè)領(lǐng)域起步較晚，經(jīng)驗(yàn)技術(shù)缺乏，相比較于美國(guó)以及歐洲國(guó)家，還存在一定的差距，仍處于引進(jìn)吸收和模仿的階段，并沒有改變?cè)谝恍╆P(guān)鍵技術(shù)上仍依賴于國(guó)外的現(xiàn)實(shí)。表1.1風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不同故障類型及停機(jī)時(shí)間編號(hào)故障類型停機(jī)時(shí)間/(hr)占比/(%)1齒輪箱故障568652葉輪故障12013.853變槳軸承故障242.634主軸承故障384.255發(fā)電機(jī)故障12314.18

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]RV減速器傳動(dòng)特性及擺線輪齒廓修形研究[D]. 袁康.湖北工業(yè)大學(xué) 2019
[3]兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組齒輪箱性能分析與工程應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 石鵬飛.華北電力大學(xué) 2018
[4]基于齒輪修形的變速器嘯叫治理[D]. 劉祖飛.吉林大學(xué) 2017
[5]考慮非扭矩載荷作用的風(fēng)電傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究[D]. 王帥帥.重慶大學(xué) 2017
[6]兆瓦級(jí)風(fēng)電齒輪箱NVH性能分析[D]. 劉華朝.重慶大學(xué) 2016
[7]基于能量法與遺傳算法的直齒圓柱齒輪修形優(yōu)化研究[D]. 魏國(guó)興.東北大學(xué) 2015
[8]中國(guó)風(fēng)能資源的地理分布及風(fēng)電開發(fā)利用初步評(píng)價(jià)[D]. 蘭忠成.蘭州大學(xué) 2015
[9]汽車變速器齒輪修形設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 史若男.太原理工大學(xué) 2015
[10]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)鏈動(dòng)力學(xué)研究[D]. 黃華清.重慶大學(xué) 2015



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