基于有限元法的風電機組齒輪箱結(jié)構(gòu)模態(tài)分析
本文選題:風電機組 切入點:齒輪箱 出處:《華北電力大學》2012年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:在雙饋風力發(fā)電機組中,齒輪箱是其關(guān)鍵部件之一。本文以一種典型的1500kW風電機組齒輪箱為研究對象,對其結(jié)構(gòu)動態(tài)特性進行分析,主要研究內(nèi)容包括: 1)基于Pro/E軟件的齒輪箱建模。首先運用Pro/E的參數(shù)化建模功能對齒輪箱內(nèi)的所有斜齒輪進行統(tǒng)一參數(shù)化建模,并對該齒輪箱內(nèi)的其余零部件,包括輸入主軸、前箱蓋、軸套等進行建模;在此基礎(chǔ)上,根據(jù)齒輪箱內(nèi)各個零部件的相對位置,對建好的所有零部件模型進行裝配,并根據(jù)各個部件之間的實際連接情況,設置相互之間的連接屬性,實現(xiàn)了齒輪箱內(nèi)復雜運動結(jié)構(gòu)的三維建模及裝配。 2)采用兩種方法對齒輪箱結(jié)構(gòu)動力學特性的有限元分析。第一種方法是將齒輪箱整體的Pro/E三維模型導入Pro/MECHANICA有限元分析軟件中,分別高速級齒輪副和低速級行星架直接進行動力學模態(tài)分析,求出了其固有頻率和主振型;第二種方法是將Pro/E模型先導入Pro/MECHANICA,完成有限元分析的定義和劃分網(wǎng)格,并生成批處理作業(yè)命令文件后,通過Pro/MECHANICA與ANSYS的接口將生成的命令文件導入ANSYS,在ANSYS中進行有限元分析。 3)對分別利用這兩種分析方法所得的低速級行星架和高速級齒輪副的模態(tài)分析結(jié)果進行對比分析,結(jié)合Pro/MECHANICA和ANSYS這兩個有限元分析軟件各自的優(yōu)劣勢,探討了一種將這兩個有限元分析軟件綜合利用的方法,為解決復雜裝配體的模型導入和兼容性問題提供了一個較好的可行性方法。
[Abstract]:The gearbox is one of the key components of the doubly-fed wind turbine. This paper takes a typical 1500kW wind turbine gearbox as the research object and analyzes its structural dynamic characteristics. The main research contents are as follows:. 1) Gearbox modeling based on Pro/E software. Firstly, all helical gears in the gear box are modeled by using the parameterized modeling function of Pro/E, and the other parts in the gear box, including the input spindle, the front box cover, and the other parts in the gear box are analyzed. On this basis, according to the relative position of each component in the gear box, all the parts models are assembled, and according to the actual connection between the parts, the connection attributes between each other are set up. The 3D modeling and assembly of the complicated moving structure in the gear box are realized. 2) two methods are used to analyze the dynamic characteristics of the gearbox structure. The first method is to import the Pro/E 3D model of the whole gearbox into the Pro/MECHANICA finite element analysis software. The dynamic modal analysis of the high-speed gear pair and the low-speed planetary frame is carried out directly, and the natural frequency and the main mode are obtained. The second method is to introduce the Pro/E model into Pro-MECHANICA first, and then finish the definition and meshing of the finite element analysis. After generating the batch job command file, the generated command file is imported into ANSYS through the interface between Pro/MECHANICA and ANSYS, and the finite element analysis is carried out in ANSYS. 3) the modal analysis results of the low-speed planetary frame and the high-speed gear pair obtained by the two methods are compared and analyzed, and the advantages and disadvantages of the two finite element analysis softwares, Pro/MECHANICA and ANSYS, are combined. This paper discusses a method of synthetically utilizing these two finite element analysis software, which provides a good feasible method for solving the problem of model introduction and compatibility of complex assembly.
【學位授予單位】:華北電力大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:TH132.41
【參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前4條
1 孫江宏,黃小龍,姚文席;利用Pro/MECHANICA提高齒輪有限元分析能力[J];工具技術(shù);2003年06期
2 莫衛(wèi)強;王三武;;基于Pro/MECHANICA環(huán)境的有限元分析及優(yōu)化設計[J];現(xiàn)代機械;2006年03期
3 孫黎;谷風民;楊勇;王春秀;;大型風力發(fā)電機齒輪的接觸分析[J];中國科技信息;2008年22期
4 劉榮進;;全力打造中國齒輪箱的民族品牌形象——“重齒品牌”之花競相爭艷[J];國防科技工業(yè);2007年10期
相關(guān)碩士學位論文 前10條
1 李慶齡;5-UPS/PRPU并聯(lián)機床的動態(tài)特性分析[D];燕山大學;2006年
2 駱敬輝;基于Pro/M下的連桿結(jié)構(gòu)分析及其性能優(yōu)化設計[D];蘭州理工大學;2007年
3 董進朝;大型風電齒輪箱關(guān)鍵設計技術(shù)研究[D];機械科學研究總院;2007年
4 陳紹軍;基于虛擬樣機的大型風電機組齒輪傳動系統(tǒng)沖擊特性分析[D];華北電力大學(北京);2008年
5 凡增輝;兆瓦級風電齒輪箱設計與研究[D];北京交通大學;2009年
6 張博;風力發(fā)電機齒輪傳動系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化設計[D];重慶大學;2009年
7 趙琴;多兆瓦級風力發(fā)電機行星齒輪箱的研究和行星齒輪的有限元分析[D];新疆農(nóng)業(yè)大學;2009年
8 張紅磊;大型風電機組齒輪箱疲勞特性數(shù)值模擬[D];華北電力大學(北京);2010年
9 張巖;大型風電機組齒輪箱動力學特性仿真與分析[D];華北電力大學(北京);2010年
10 陳潤霖;1.5MW風電增速箱斜齒輪動力學分析及齒廓修形[D];西安理工大學;2010年
,本文編號:1624165
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jixiegongcheng/1624165.html