本文關(guān)鍵詞：2.5MW風(fēng)機增速箱動力學(xué)仿真研究

  更多相關(guān)文章： 2.5MW風(fēng)機齒輪箱 故障診斷 動力學(xué)分析 時頻域分析

【摘要】：伴隨著能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展、風(fēng)電并網(wǎng)價格下調(diào)以及特高壓輸送能力增強,風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)得到迅猛發(fā)展。風(fēng)電機組組成部件的質(zhì)量問題逐漸出現(xiàn),風(fēng)電運維市場也迎來了新的發(fā)展紀元。風(fēng)機運維成本主要是對于傳動系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、偏航變槳系統(tǒng)等維護。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示風(fēng)力發(fā)電機組故障發(fā)生率最高的部件便是齒輪箱,一旦齒輪箱發(fā)生故障,廠商不但需要承擔(dān)高昂的更換費,而且在維護周期內(nèi)發(fā)電量不能得到保障。增速箱是設(shè)置于葉輪和發(fā)電機之間的最常用的傳動設(shè)備,本課題以風(fēng)力發(fā)電機齒輪箱為研究對象,對其動力學(xué)特性進行系統(tǒng)的研究。論文首先分析了近幾年國內(nèi)外風(fēng)電市場的增長趨勢,講解了機械故障診斷的發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀;詳細說明了風(fēng)機構(gòu)成及各部件出現(xiàn)故障的原因、類型及特征。為了方便后續(xù)提取信號中的故障特征,闡述了故障信號診斷的有量綱時域參數(shù)和無量綱參數(shù)的理論知識。然后,針對齒輪箱嚙合信號的紊雜情況,考慮到實際故障信號不易提取,采用虛擬樣機技術(shù)裝配對風(fēng)機傳動系統(tǒng)進行整體三維模型創(chuàng)建,分別討論了在正常和極端斷齒工況下的動力學(xué)仿真信號和理論信號的差異性;考慮到時域信號對故障特征反映不直接,而頻域信號具有明顯差異的特點,將動力學(xué)仿真軟件仿真得到的信號與信號處理軟件聯(lián)合仿真,使用MATLAB軟件編寫基于短時傅立葉變換和希爾伯特-黃時頻譜分析算法,通過時頻譜綜合分析實現(xiàn)齒輪箱故障診斷。具體實現(xiàn)過程是在單級行星輪系的故障得到充分分析的基礎(chǔ)上,對2.5MW風(fēng)機整機傳動系統(tǒng)的嚙合力進行了時頻域分析。最終得出結(jié)論:仿真環(huán)境可以得到有效且準確的診斷結(jié)果,證明該方法具有很好的可行性。
【關(guān)鍵詞】：2.5MW風(fēng)機齒輪箱 故障診斷 動力學(xué)分析 時頻域分析
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM315
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第一章 緒論7-15
• 1.1 課題研究背景7-9
• 1.2 國內(nèi)外風(fēng)機齒輪箱故障分析方法概述9-13
• 1.2.1 傳統(tǒng)故障診斷技術(shù)11-12
• 1.2.2 智能故障診斷技術(shù)12-13
• 1.3 本課題研究意義和內(nèi)容13-15
• 1.3.1 課題的現(xiàn)實意義13
• 1.3.2 課題研究內(nèi)容13-15
• 第二章 風(fēng)機的基本結(jié)構(gòu)及故障類型15-23
• 2.1 風(fēng)機工作原理15-16
• 2.2 風(fēng)機基本構(gòu)成16-18
• 2.3 風(fēng)機故障類型18-21
• 2.4 齒輪嚙合接觸特點21-22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 第三章 風(fēng)機齒輪箱系統(tǒng)模型建立23-30
• 3.1 齒輪箱零件參數(shù)設(shè)計23-25
• 3.2 齒輪傳動系統(tǒng)建模25-27
• 3.3 齒輪傳動系統(tǒng)裝配27-29
• 3.4 本章小結(jié)29-30
• 第四章 ADAMS中的模型運動學(xué)仿真30-44
• 4.1 引言30-31
• 4.2 ADAMS/View構(gòu)建剛性仿真模型31-43
• 4.2.1 單級行星齒輪模型搭建32-34
• 4.2.2 單級行星輪系加約束模型34-36
• 4.2.3 單級行星輪系仿真結(jié)果分析36-40
• 4.2.4 三級傳動增速箱仿真結(jié)果分析40-43
• 4.3 本章小結(jié)43-44
• 第五章 MATLAB軟件時頻域分析44-58
• 5.1 MATLAB軟件功能簡介44
• 5.2 時域信號分析方法44-47
• 5.3 頻域分析算法介紹47-57
• 5.3.1 傅立葉變換(FT)48-50
• 5.3.2 短時傅立葉變換（STFT）50-52
• 5.3.3 希爾伯特黃變換 （Hilbert-Huang）52-57
• 5.4 本章小結(jié)57-58
• 第六章 總結(jié)與展望58-60
• 參考文獻60-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文63-64
• 致謝64-65

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