本文關(guān)鍵詞：1.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性分析

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【摘要】：作為全球各類清潔能源的代表,風(fēng)能的利用已經(jīng)廣泛深受世界各國(guó)的青睞。經(jīng)過數(shù)十年的國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者的深入研究,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。我國(guó)作為世界第一大風(fēng)力發(fā)電國(guó)家,其技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)達(dá)國(guó)家比較仍舊有很大差距。風(fēng)作為一種隨機(jī)載荷,其方向大小的實(shí)時(shí)性決定了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組具有風(fēng)輪時(shí)刻對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向,才能最大限度的將風(fēng)中的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的特點(diǎn)。偏航系統(tǒng)的主要作用就是使機(jī)艙帶動(dòng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng),保持風(fēng)輪時(shí)刻對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向。偏航系統(tǒng)的另外一個(gè)作用就是為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組提供足夠大的鎖緊力矩,以保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定工作過程中,機(jī)艙不會(huì)隨意偏轉(zhuǎn),防止風(fēng)輪出現(xiàn)較大的振顫現(xiàn)象。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組大多在野外工作,工作環(huán)境復(fù)雜,不能很好的進(jìn)行結(jié)構(gòu)的維護(hù)與保養(yǎng),因此在設(shè)計(jì)的過程中更應(yīng)該關(guān)注其運(yùn)行的安全性以及穩(wěn)定性。本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,分別對(duì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)與軸承支撐系統(tǒng)進(jìn)行研究。針對(duì)傳統(tǒng)的葉素動(dòng)量定理在偏航狀態(tài)時(shí)不能準(zhǔn)確應(yīng)用的問題,通過修正得到很好的解決。應(yīng)用修正后的葉素動(dòng)量定理確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航狀態(tài)下的載荷,為后續(xù)計(jì)算提供數(shù)據(jù)。在模型的建立過程中,將齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)抽象為簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型,利用坐標(biāo)變換方法,得到齒輪在嚙合時(shí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程組。通過多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論,應(yīng)用牛頓碰撞模型,建立起齒輪傳動(dòng)過程的動(dòng)力學(xué)方程。應(yīng)用多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS與Workbench分析研究風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航啟動(dòng)過程中偏航齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性。通過仿真計(jì)算,得到了動(dòng)態(tài)嚙合力的時(shí)程曲線,揭示了偏航齒輪傳動(dòng)的動(dòng)態(tài)特性,同時(shí)應(yīng)用計(jì)算出齒輪嚙合時(shí)的接觸應(yīng)力。針對(duì)偏航軸承常見的內(nèi)外圈滾道表層脫落的失效形式,基于赫茲接觸理論,應(yīng)用有限元分析軟件Workbench得出偏航軸承在受到載荷作用下的接觸應(yīng)力分布狀態(tài)。應(yīng)用數(shù)次仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得出不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)偏航軸承最大應(yīng)力的影響。通過建立精確的模型,分析偏航軸承載荷最大處接觸應(yīng)力以及結(jié)構(gòu)應(yīng)力的大小及分布。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 偏航系統(tǒng) 齒輪傳動(dòng) 軸承接觸 Workbench
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM315
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題的研究的背景9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 世界風(fēng)電的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 我國(guó)風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3 偏航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 本論文研究的主要內(nèi)容14-15
• 第2章 偏航氣動(dòng)理論及偏航結(jié)構(gòu)15-29
• 2.1 引言15
• 2.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)15-23
• 2.2.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航時(shí)動(dòng)量定理15-17
• 2.2.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航葉素理論17-20
• 2.2.3 葉素—?jiǎng)恿慷ɡ?/span>20-22
• 2.2.4 偏航軸承載荷22-23
• 2.3 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)23-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 偏航齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析29-47
• 3.1 引言29
• 3.2 建立齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型29-32
• 3.3 齒輪傳動(dòng)接觸分析32-34
• 3.3.1 齒輪嚙合剛度分析32-33
• 3.3.2 齒輪嚙合力計(jì)算33-34
• 3.4 偏航齒輪接觸系統(tǒng)的仿真分析34-38
• 3.4.1 偏航齒輪系統(tǒng)建模34-37
• 3.4.2 仿真分析37-38
• 3.5 偏航齒輪動(dòng)態(tài)接觸分析38-46
• 3.5.1 Workbench軟件簡(jiǎn)介38-39
• 3.5.2 齒輪分析前處理39-40
• 3.5.3 齒輪嚙合后處理40-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 第4章 偏航軸承接觸分析47-66
• 4.0 引言47
• 4.1 軸承接觸理論分析47-50
• 4.1.1 偏航軸承接觸理論分析47-49
• 4.1.2 最大靜態(tài)切應(yīng)力49-50
• 4.2 軸承接觸應(yīng)力分析50-56
• 4.2.1 軸承三維模型的建立50-53
• 4.2.2 計(jì)算結(jié)果分析53-56
• 4.3 不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)軸承應(yīng)力分布的影響56-60
• 4.3.1 不同載荷作用下軸承的接觸力學(xué)分析56-57
• 4.3.2 軸承不同游隙對(duì)軸承接觸應(yīng)力的影響57-58
• 4.3.3 初始接觸角對(duì)應(yīng)力分布的影響58-59
• 4.3.4 溝曲率半徑系數(shù)對(duì)應(yīng)力分布的影響59-60
• 4.4 偏航軸承精確分析60-64
• 4.4.1 部分模型的建立60-61
• 4.4.2 表面接觸應(yīng)力分析61-62
• 4.4.3 最大切應(yīng)力分析62-63
• 4.4.4 等效應(yīng)力分析63-64
• 4.5 本章小結(jié)64-66
• 第5章 總結(jié)與展望66-68
• 5.1 總結(jié)66
• 5.2 展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-70
• 在學(xué)研究成果70-71
• 致謝71

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：887258