本文關鍵詞：變風載下2.5MW風電增速器行星輪系動力學特性分析

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【摘要】：風力發(fā)電機組各部件中,增速齒輪箱起著非常重要的作用,屬于關鍵部件之一。由于其所受的外部載荷具有時變特性,而且其工作環(huán)境在高空架設的機艙中,不便于實時監(jiān)控及檢測,所以增速齒輪箱也是風電機之中故障率極高的部件。2.5MW風電機組增速齒輪箱中低速級選取行星齒輪傳動方式,中速級與高速級則選取平行齒輪傳動方式,行星輪系兼具結構緊湊、傳動比大、變載荷變轉速運行等特點,在風機系統(tǒng)中參與傳遞動力時,由于受到外部時變風載的作用,會使其動力學特性更加復雜。因此研究變風載下2.5MW風電機組行星輪系的動力學特性,可為后續(xù)齒輪箱的故障診斷和優(yōu)化設計奠定良好的基礎,用以完成減小風機故障率、延長使用壽命等任務。本文的研究對象為某2.5MW風機行星齒輪傳動系統(tǒng),建立其動力學模型,對其進行了模態(tài)分析和動態(tài)響應分析。主要研究工作如下：(1)建成了2.5MW風機增速器行星輪系的平移-扭轉動力學模型。在綜合探究了行星輪系的軸承支撐剛度、齒輪副時變嚙合剛度這些內部激勵對于系統(tǒng)的影響作用后,利用集中參數(shù)法完成了行星輪系平移-扭轉耦合動力學模型的建成工作。(2)完成了2.5MW風機行星輪系固有特性的討論。計算系統(tǒng)的固有頻率及固有振型時,對比在嚙合剛度均取其平均嚙合剛度和三個行星輪在嚙合相位差影響下嚙合剛度不一致這兩種條件下,行星輪系固有特性的不同之處,可得出行星輪嚙合相位差對系統(tǒng)固有特性所產(chǎn)生的影響。(3)得到外部風載作用下2.5MW行星輪系的動態(tài)響應,并對其進行分析。利用雙參數(shù)威布爾分布模型來描述隨機風速的分布,計算求得了行星輪系在外部風載作用下各構件的振動位移和振動速度,對變風載下風機增速器行星輪系的動態(tài)響應展開了討論,所得結果替2.5MW風機增速器的故障診斷和優(yōu)化設計奠定了良好的理論基礎。
【關鍵詞】：風力發(fā)電機 行星齒輪傳動系統(tǒng) 隨機風速模型 動力學特性
【學位授予單位】：寧夏大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM315
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 第一章 緒論6-13
• 1.1 課題研究背景及意義6-7
• 1.2 隨機風速模型研究概況7-8
• 1.3 齒輪系統(tǒng)在動力學領域的研究情況綜述8-11
• 1.4 課題主要研究內容11-13
• 第二章 2.5MW風機行星輪系統(tǒng)動力學模型13-23
• 2.1 引言13
• 2.2 2.5MW風機行星輪系動力學模型的建立步驟13-18
• 2.3 模型物理參數(shù)確定18-22
• 2.4 本章小結22-23
• 第三章 2.5MW風機行星輪系統(tǒng)固有振動特性研究23-32
• 3.1 引言23
• 3.2 系統(tǒng)的固有特性分析理論23-24
• 3.3 求解某2.5MW風機增速器行星輪系的固有特性24-31
• 3.4 本章小結31-32
• 第四章 變風載激勵下2.5MW風機行星輪系統(tǒng)動態(tài)響應分析32-47
• 4.1 引言32
• 4.2 動態(tài)響應分析理論概述32-33
• 4.3 基于威布爾分布建立隨機風速模型的歷程33-35
• 4.4 風力發(fā)電機增速器的實際輸入轉矩及輸入轉速35-42
• 4.5 2.5MW風機行星輪系在時變風載激勵下的動態(tài)響應42-46
• 4.6 本章小結46-47
• 第五章 結論與展望47-49
• 5.1 結論47
• 5.2 展望47-49
• 參考文獻49-54
• 致謝54-55
• 個人簡介及論文發(fā)表情況55

【參考文獻】

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本文編號：845447