本文關鍵詞：兆瓦級風力發(fā)電機齒輪傳動系統(tǒng)動力學分析及優(yōu)化設計

  更多相關文章： 風力發(fā)電機 齒輪傳動系統(tǒng) 動力學 動態(tài)特性 多目標優(yōu)化

【摘要】：隨著社會經濟的快速發(fā)展，同時擁有無污染、可再生特點的風能逐漸成為全世界關注的焦點，，風力發(fā)電技術也因此得到了快速的發(fā)展。隨著風力發(fā)電機組的大型化，維護成本的提高，對齒輪傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求也隨之提高。要在有限的經濟投入前提下，更高效的獲得更多的能源，成為如今社會風電發(fā)展的一項重要課題。作為風電設備的核心裝置增速箱，因為常年工作在高空、嚴寒酷暑、多變等工況下，成為了風電設備出現(xiàn)故障最高的部件之一，所以有必要對其進行較全面的動力學分析和優(yōu)化設計，以保障風力發(fā)電機增速箱的正常運行。 本文研究內容是國家自然科學基金項目的組成部分，對1.5MW風力發(fā)電機齒輪傳動系統(tǒng)進行動力學分析和優(yōu)化設計，本文的主要研究工作包括： ①以1.5MW風力發(fā)電機齒輪傳動系統(tǒng)作為研究對象，采用集中參數(shù)法建立了齒輪傳動系統(tǒng)的物理模型，綜合考慮了齒輪的嚙合剛度、嚙合誤差、軸的扭轉剛度、齒輪的扭轉變形，利用達朗伯原理推導出了傳動系統(tǒng)的非線性動力學微分方程。 ②分析計算了風力發(fā)電機齒輪傳動系統(tǒng)動力學方程中各個參數(shù)的計算方法，包括了外部激勵、內部激勵和阻尼。在這些基礎上對齒輪傳動系統(tǒng)的振動微分方程進行了求解，利用Matlab編程求解了風力發(fā)電機齒輪傳動系統(tǒng)的動態(tài)響應（振動速度、振動位移、動態(tài)嚙合力、固有頻率等）。 ③以風力發(fā)電機齒輪傳動系統(tǒng)體積/重量最小和齒輪系統(tǒng)各級齒輪副之間動態(tài)嚙合力最大值最小為目標函數(shù)，建立了1.5MW風力發(fā)電機齒輪箱多目標優(yōu)化模型，并對多目標優(yōu)化模型中的設計變量、優(yōu)化目標和約束條件進行了分析和計算。 ④利用Matlab優(yōu)化工具箱，對風電增速箱進行了優(yōu)化，并對風力發(fā)電機齒輪傳動系統(tǒng)優(yōu)化前后進行了對比，分別從風力發(fā)電機齒輪箱基本參數(shù)、各級齒輪副之間動態(tài)嚙合力、系統(tǒng)固有頻率進行了對比。
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TM315;TH132.41

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前10條

1 祁和生;沈德昌;;我國大型風力發(fā)電產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[J];電氣時代;2010年02期

2 董安正,趙國藩;人工神經網絡在短期資料風速估計方面的應用[J];工程力學;2003年05期

3 王建平;;基于AR模型方法的多維脈動風荷載時程的模擬[J];貴州大學學報(自然科學版);2007年05期

4 劉鳳冕,王明強,何登峰;齒輪傳動的模糊可靠性設計研究[J];華東船舶工業(yè)學院學報(自然科學版);2004年04期

5 何紅妮;呂震宙;;模糊隨機可靠性靈敏度分析方法[J];航空學報;2008年02期

6 尼早;邱志平;;分布參數(shù)為模糊變量的結構體系模糊可靠性分析方法及應用[J];航空學報;2009年05期

7 李潤方,林騰蛟,陶澤光;齒輪系統(tǒng)耦合振動響應的預估[J];機械設計與研究;2003年02期

8 錢松榮;行星齒輪傳動系統(tǒng)的可靠性優(yōu)化設計[J];機械設計與制造;2004年05期

9 唐增寶;鐘毅芳;劉偉忠;;多級齒輪傳動系統(tǒng)的動態(tài)仿真[J];機械傳動;1993年01期

10 李潤方,陶澤光,林騰蛟,唐倩;齒輪嚙合內部動態(tài)激勵數(shù)值模擬[J];機械傳動;2001年02期

本文編號：1208300