齒輪連桿機(jī)構(gòu)在風(fēng)電增速器中應(yīng)用的理論研究
發(fā)布時間:2017-04-05 07:14
本文關(guān)鍵詞:齒輪連桿機(jī)構(gòu)在風(fēng)電增速器中應(yīng)用的理論研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:目前,風(fēng)電增速傳動裝置多由定軸輪系和多級行星輪系組合而成,該種裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其傳動鏈較長,由于嚙合的齒輪對數(shù)較多,導(dǎo)致機(jī)械效率偏低;在高速、重載的場合下,其發(fā)熱大,故障率很高。目前國內(nèi)風(fēng)電機(jī)組中眾多部件的設(shè)計和關(guān)鍵技術(shù)仍然依賴于國外,國產(chǎn)化程度低,故亟需自主開發(fā)研究新的風(fēng)力發(fā)電增速裝置系統(tǒng),用以解決制約風(fēng)電發(fā)展中的技術(shù)問題。課題擬在對齒輪連桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)型、運動性能、動力性能特別是機(jī)械效率理論研究的基礎(chǔ)上,期望尋找到特別適用于風(fēng)電增速裝置的一類齒輪連桿機(jī)構(gòu),研究齒輪連桿機(jī)構(gòu)用作風(fēng)機(jī)增速機(jī)構(gòu)的可能性,并構(gòu)建其在風(fēng)電增速器中應(yīng)用的完善理論體系,為齒輪連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用探索一條新途徑。論文的研究內(nèi)容及主要結(jié)論如下:其一,分析了齒輪連桿機(jī)構(gòu)的傳動比等運動特性,發(fā)現(xiàn)內(nèi)嚙合型式下的兩種機(jī)構(gòu)——內(nèi)、外平動齒輪機(jī)構(gòu)的傳動比更大、結(jié)構(gòu)更緊湊且運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性能更優(yōu),故選擇其為增速機(jī)構(gòu)的初選型;同時,為消除初選機(jī)構(gòu)運動不確定性的影響,提出了采用三環(huán)或多環(huán)結(jié)構(gòu)型式的改善方法;其二,采用嚙合功率法,對初選機(jī)構(gòu)的嚙合效率進(jìn)行了分析和比較,結(jié)果表明,外平動齒輪機(jī)構(gòu)的嚙合效率更高,故選定其為增速機(jī)構(gòu)的終選型;并得出了新型風(fēng)電增速裝置的整機(jī)效率達(dá)94.12%的結(jié)論;其三,建立了增速機(jī)構(gòu)的力學(xué)理論模型,其中,對齒環(huán)板和三軸(輸入軸、輸出軸和支撐軸)的受力情況進(jìn)行了詳細(xì)分析;同時,分析了該機(jī)構(gòu)的平衡性能,得出了其滿足靜平衡、但不滿足動平衡的結(jié)論,其慣性力偶矩在機(jī)架上的平衡需綜合考慮各實際工況的影響;其四,分析了齒輪嚙合傳動的干涉限制條件和裝配條件,并根據(jù)風(fēng)機(jī)性能等參數(shù),對主要零部件進(jìn)行了設(shè)計及強(qiáng)度校核,最后,完成了新型風(fēng)電增速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計,使課題的理論成果變?yōu)楝F(xiàn)實。
【關(guān)鍵詞】:齒輪連桿機(jī)構(gòu) 傳動比 效率 力學(xué)模型 風(fēng)電增速器
【學(xué)位授予單位】:西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TM315
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 1 緒論9-16
- 1.1 課題研究的背景和意義9
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
- 1.2.1 風(fēng)力發(fā)電增速機(jī)構(gòu)的現(xiàn)狀及常見故障9-11
- 1.2.2 齒輪連桿機(jī)構(gòu)的理論及應(yīng)用研究概述11-14
- 1.3 研究的主要內(nèi)容及研究目標(biāo)14
- 1.3.1 研究內(nèi)容14
- 1.3.2 研究目標(biāo)14
- 1.4 擬解決的關(guān)鍵問題14-15
- 1.5 本文的特色和創(chuàng)新之處15-16
- 2 齒輪連桿機(jī)構(gòu)的運動性能分析16-24
- 2.1 機(jī)構(gòu)的組成規(guī)則16-17
- 2.2 機(jī)構(gòu)的傳動比及主從動件的選擇分析17-21
- 2.2.1 外嚙合型式的傳動比及主從動件的選擇分析18-20
- 2.2.2 內(nèi)嚙合型式的傳動比及主從動件的選擇分析20-21
- 2.3 機(jī)構(gòu)型的初選及其結(jié)構(gòu)變異21-22
- 2.4 初選機(jī)構(gòu)的運動不確定性分析及改善方法22-23
- 2.5 本章小結(jié)23-24
- 3 齒輪連桿機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率分析24-35
- 3.1 效率計算模型的建立24
- 3.2 齒輪連桿機(jī)構(gòu)的嚙合效率分析24-32
- 3.2.1 內(nèi)平動齒輪機(jī)構(gòu)的嚙合效率計算公式推導(dǎo)24-28
- 3.2.2 外平動齒輪機(jī)構(gòu)的嚙合效率計算公式推導(dǎo)28-30
- 3.2.3 內(nèi)、外平動齒輪機(jī)構(gòu)的嚙合效率比較及相關(guān)結(jié)論30-32
- 3.3 機(jī)構(gòu)型的選定及整機(jī)機(jī)械效率分析32-34
- 3.3.1 確定作為增速機(jī)構(gòu)的一種齒輪連桿機(jī)構(gòu)32-33
- 3.3.2 增速機(jī)構(gòu)的整機(jī)效率分析33-34
- 3.4 本章小結(jié)34-35
- 4 增速機(jī)構(gòu)的力學(xué)理論建模35-52
- 4.1 研究機(jī)構(gòu)力分析的目的及方法35
- 4.2 增速機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理概述35-37
- 4.3 機(jī)構(gòu)內(nèi)齒環(huán)板的受力分析37-43
- 4.3.1 內(nèi)齒環(huán)板的力學(xué)建模37-39
- 4.3.2 嚙合力表達(dá)式的確定39-41
- 4.3.3 轉(zhuǎn)臂軸承對內(nèi)齒環(huán)板力表達(dá)式的確定41-43
- 4.4 機(jī)構(gòu)各軸的受力分析43-47
- 4.4.1 輸入軸的受力分析43-44
- 4.4.2 輸出軸的受力分析44-46
- 4.4.3 支撐軸的受力分析46-47
- 4.5 機(jī)構(gòu)的平衡性能分析47-51
- 4.5.1 機(jī)構(gòu)平衡的目的47-48
- 4.5.2 機(jī)構(gòu)的慣性載荷分析48-51
- 4.6 本章小結(jié)51-52
- 5 風(fēng)電增速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計52-75
- 5.1 增速傳動裝置的設(shè)計步驟52-53
- 5.2 齒輪傳動的限制條件53-57
- 5.2.1 嚙合傳動中幾何尺寸的限制條件53-55
- 5.2.2 齒輪裝配的限制條件55-57
- 5.3 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計及校核57-64
- 5.3.1 嚙合傳動參數(shù)的確定及干涉限制條件的檢驗58-61
- 5.3.2 外齒輪、內(nèi)齒環(huán)板的結(jié)構(gòu)設(shè)計61-62
- 5.3.3 齒輪傳動的強(qiáng)度校核62-64
- 5.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及校核64-71
- 5.4.1 輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及校核64-67
- 5.4.2 輸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及校核67-69
- 5.4.3 支撐軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計及校核69-71
- 5.5 偏心套的結(jié)構(gòu)設(shè)計及校核71-72
- 5.6 整機(jī)裝配及其潤滑、冷卻方式簡述72-74
- 5.7 本章小結(jié)74-75
- 結(jié)論75-77
- 致謝77-78
- 參考文獻(xiàn)78-81
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果81
【相似文獻(xiàn)】
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1 程國明;鄭耘;;對齒輪材料的研究[J];消費導(dǎo)刊;2010年08期
2 М.П.НОВИКОВ ,程┌
本文編號:286688
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