兆瓦級風(fēng)電機(jī)組變槳減速器動態(tài)特性及可靠性分析
發(fā)布時間:2022-10-20 20:51
多級行星傳動已在許多行業(yè)中廣泛應(yīng)用,優(yōu)化其動態(tài)特性、提高可靠性以及使用壽命是行星齒輪傳動應(yīng)用中要解決的重要問題。本文重點(diǎn)研究兆瓦級風(fēng)電機(jī)組變槳傳動系統(tǒng)中多級行星傳動的動態(tài)特性問題,通過對齒輪的齒廓修形來改變齒輪傳動的嚙合剛度,進(jìn)而研究其動態(tài)特性的變化情況;同時結(jié)合機(jī)械可靠性理論分析了兆瓦級風(fēng)機(jī)變槳減速器的系統(tǒng)可靠性,主要完成了以下工作: 采用集中質(zhì)量法建立了多級行星傳動的動力學(xué)模型,推導(dǎo)出其系統(tǒng)的運(yùn)動微分方程,并計(jì)算出了方程各系數(shù)矩陣,同時介紹了求解運(yùn)動微分方程的模態(tài)分析法來指導(dǎo)方程的求解; 采用石川方法計(jì)算出了齒輪的嚙合剛度,建立了時變條件下的剛度模型,求解了變槳減速器的多級行星傳動在時變剛度模型下的固有頻率和振型。利用傅里葉變換對時變剛度模型進(jìn)行了相應(yīng)的簡化,計(jì)算出了變槳減速器系統(tǒng)在無阻尼和有阻尼下的動態(tài)響應(yīng),并通過ABAQUS有限元分析模擬了輪齒動載荷的變化; 闡述了齒廓修形理論,介紹了齒廓修形的具體方法。分別對變槳減速器多級行星傳動的齒輪齒頂進(jìn)行直線長、短修形和曲線修形,比較修形前后以及不同修形方式下系統(tǒng)傳動的動態(tài)響應(yīng),并利用有限元分析軟件ABAQ...
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 本文研究的背景及意義
1.2 多級行星傳動國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 行星齒輪傳動動態(tài)特性的研究
1.2.2 齒輪修形的研究
1.2.3 多級行星傳動系統(tǒng)可靠性的研究
1.2.4 目前研究中存在的不足
1.3 本文研究內(nèi)容
第二章 兆瓦級風(fēng)電機(jī)組變槳減速器動力學(xué)建模
2.1 引言
2.2 物理模型
2.3 兆瓦級風(fēng)機(jī)變槳減速器動力學(xué)建模
2.4 系統(tǒng)運(yùn)動微分方程的建立
2.4.1 系統(tǒng)運(yùn)動微分方程
2.4.2 系數(shù)矩陣
2.5 模態(tài)分析法
2.6 本章小結(jié)
第三章 兆瓦級風(fēng)電機(jī)組變槳減速器動態(tài)特性分析
3.1 引言
3.2 齒輪嚙合剛度建模
3.2.1 齒輪嚙合剛度計(jì)算方法
3.2.2 時變嚙合剛度建模
3.3 固有特性
3.3.1 時變嚙合剛度模型的簡化
3.3.2 系統(tǒng)固有頻率與振型
3.4 兆瓦級風(fēng)機(jī)變槳減速器系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)
3.4.1 系統(tǒng)振動方程求解
3.4.2 無阻尼動態(tài)響應(yīng)
3.4.3 有阻尼動態(tài)響應(yīng)
3.5 動載荷系數(shù)計(jì)算
3.6 本章小結(jié)
第四章 齒廓修形對變槳減速器傳動系統(tǒng)動態(tài)特性的影響
4.1 引言
4.2 齒廓修形
4.2.1 齒廓修形原理
4.2.2 修形量
4.2.3 修形長度
4.2.4 修形曲線
4.3 齒廓修形后的變槳減速器傳動動態(tài)特性
4.3.1 直線修形后的齒輪動載荷變化
4.3.2 曲線修形后的齒輪動載荷變化
4.3.3 修形后系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)
4.4 本章小結(jié)
第五章 兆瓦級風(fēng)電機(jī)組變槳減速器可靠性分析
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)可靠性理論
5.2.1 串聯(lián)系統(tǒng)
5.2.2 并聯(lián)系統(tǒng)
5.2.3 混聯(lián)系統(tǒng)
5.3 兆瓦級風(fēng)機(jī)變槳減速器傳動可靠性計(jì)算
5.3.1 零件可靠度計(jì)算
5.3.2 變槳減速器傳動系統(tǒng)可靠性
5.3.3 變槳減速器可靠度計(jì)算
5.3.4 國外同型號變槳減速器可靠度計(jì)算
5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間所發(fā)表的論文與參與的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]計(jì)入齒圈柔性的直齒行星傳動動力學(xué)建模[J]. 張俊,宋軼民,王建軍. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2009(12)
[2]行星傳動動態(tài)均載特性分析[J]. 陸俊華,朱如鵬,靳廣虎. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2009(05)
[3]基于MATLAB的汽車行星齒輪傳動的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 張金香. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2008(23)
[4]基于MATLAB的三級圓柱斜齒輪減速器可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 袁亞輝,張小玲,安宗文,黃洪鐘. 機(jī)械. 2008(09)
[5]漸開線齒輪動力接觸有限元分析及修形影響[J]. 孫建國,林騰蛟,李潤方,劉文. 機(jī)械傳動. 2008(02)
[6]封閉行星齒輪傳動系統(tǒng)的可靠性研究[J]. 胡青春,段福海,吳上生. 中國機(jī)械工程. 2007(02)
[7]齒輪噪聲與齒輪修形[J]. 袁野. 機(jī)械研究與應(yīng)用. 2006(05)
[8]漸開線高速齒輪的修形設(shè)計(jì)[J]. 李紹彬. 現(xiàn)代制造工程. 2003(03)
[9]行星齒輪傳動非線性動力學(xué)方程求解與動態(tài)特性分析[J]. 孫濤,沈允文,孫智民,劉繼巖. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2002(03)
[10]封閉行星齒輪傳動系統(tǒng)的扭振特性研究[J]. 孫智民,沈允文,李素有. 航空動力學(xué)報(bào). 2001(02)
博士論文
[1]直齒錐齒輪修形方法研究[D]. 陳霞.華中科技大學(xué) 2006
碩士論文
[1]兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電動變槳距系統(tǒng)研究[D]. 任麗蓉.重慶大學(xué) 2009
[2]基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的齒輪系統(tǒng)動力學(xué)分析[D]. 武志斐.太原理工大學(xué) 2008
[3]基于有限元法的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動系統(tǒng)動態(tài)特性研究及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 周海建.重慶大學(xué) 2008
[4]基于接觸有限元分析的漸開線齒輪齒廓修形的研究[D]. 汪明民.大連理工大學(xué) 2007
[5]基于動力學(xué)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動系統(tǒng)可靠性評估及參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 邢子坤.重慶大學(xué) 2007
[6]齒輪剛度計(jì)算及其有限元分析[D]. 王龍寶.江蘇大學(xué) 2007
[7]基于ANSYS的行星齒輪傳動設(shè)計(jì)分析[D]. 舒瑞龍.貴州大學(xué) 2007
[8]齒輪副非線性動力學(xué)模型的建立與分析[D]. 宋少芳.吉林大學(xué) 2007
[9]兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的動力學(xué)分析[D]. 張晨晨.沈陽工業(yè)大學(xué) 2007
[10]齒輪傳動動載荷沿嚙合線分布規(guī)律的研究[D]. 衛(wèi)麗.太原理工大學(xué) 2006
本文編號:3695282
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 本文研究的背景及意義
1.2 多級行星傳動國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 行星齒輪傳動動態(tài)特性的研究
1.2.2 齒輪修形的研究
1.2.3 多級行星傳動系統(tǒng)可靠性的研究
1.2.4 目前研究中存在的不足
1.3 本文研究內(nèi)容
第二章 兆瓦級風(fēng)電機(jī)組變槳減速器動力學(xué)建模
2.1 引言
2.2 物理模型
2.3 兆瓦級風(fēng)機(jī)變槳減速器動力學(xué)建模
2.4 系統(tǒng)運(yùn)動微分方程的建立
2.4.1 系統(tǒng)運(yùn)動微分方程
2.4.2 系數(shù)矩陣
2.5 模態(tài)分析法
2.6 本章小結(jié)
第三章 兆瓦級風(fēng)電機(jī)組變槳減速器動態(tài)特性分析
3.1 引言
3.2 齒輪嚙合剛度建模
3.2.1 齒輪嚙合剛度計(jì)算方法
3.2.2 時變嚙合剛度建模
3.3 固有特性
3.3.1 時變嚙合剛度模型的簡化
3.3.2 系統(tǒng)固有頻率與振型
3.4 兆瓦級風(fēng)機(jī)變槳減速器系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)
3.4.1 系統(tǒng)振動方程求解
3.4.2 無阻尼動態(tài)響應(yīng)
3.4.3 有阻尼動態(tài)響應(yīng)
3.5 動載荷系數(shù)計(jì)算
3.6 本章小結(jié)
第四章 齒廓修形對變槳減速器傳動系統(tǒng)動態(tài)特性的影響
4.1 引言
4.2 齒廓修形
4.2.1 齒廓修形原理
4.2.2 修形量
4.2.3 修形長度
4.2.4 修形曲線
4.3 齒廓修形后的變槳減速器傳動動態(tài)特性
4.3.1 直線修形后的齒輪動載荷變化
4.3.2 曲線修形后的齒輪動載荷變化
4.3.3 修形后系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)
4.4 本章小結(jié)
第五章 兆瓦級風(fēng)電機(jī)組變槳減速器可靠性分析
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)可靠性理論
5.2.1 串聯(lián)系統(tǒng)
5.2.2 并聯(lián)系統(tǒng)
5.2.3 混聯(lián)系統(tǒng)
5.3 兆瓦級風(fēng)機(jī)變槳減速器傳動可靠性計(jì)算
5.3.1 零件可靠度計(jì)算
5.3.2 變槳減速器傳動系統(tǒng)可靠性
5.3.3 變槳減速器可靠度計(jì)算
5.3.4 國外同型號變槳減速器可靠度計(jì)算
5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間所發(fā)表的論文與參與的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]計(jì)入齒圈柔性的直齒行星傳動動力學(xué)建模[J]. 張俊,宋軼民,王建軍. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2009(12)
[2]行星傳動動態(tài)均載特性分析[J]. 陸俊華,朱如鵬,靳廣虎. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2009(05)
[3]基于MATLAB的汽車行星齒輪傳動的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 張金香. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2008(23)
[4]基于MATLAB的三級圓柱斜齒輪減速器可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 袁亞輝,張小玲,安宗文,黃洪鐘. 機(jī)械. 2008(09)
[5]漸開線齒輪動力接觸有限元分析及修形影響[J]. 孫建國,林騰蛟,李潤方,劉文. 機(jī)械傳動. 2008(02)
[6]封閉行星齒輪傳動系統(tǒng)的可靠性研究[J]. 胡青春,段福海,吳上生. 中國機(jī)械工程. 2007(02)
[7]齒輪噪聲與齒輪修形[J]. 袁野. 機(jī)械研究與應(yīng)用. 2006(05)
[8]漸開線高速齒輪的修形設(shè)計(jì)[J]. 李紹彬. 現(xiàn)代制造工程. 2003(03)
[9]行星齒輪傳動非線性動力學(xué)方程求解與動態(tài)特性分析[J]. 孫濤,沈允文,孫智民,劉繼巖. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2002(03)
[10]封閉行星齒輪傳動系統(tǒng)的扭振特性研究[J]. 孫智民,沈允文,李素有. 航空動力學(xué)報(bào). 2001(02)
博士論文
[1]直齒錐齒輪修形方法研究[D]. 陳霞.華中科技大學(xué) 2006
碩士論文
[1]兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電動變槳距系統(tǒng)研究[D]. 任麗蓉.重慶大學(xué) 2009
[2]基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的齒輪系統(tǒng)動力學(xué)分析[D]. 武志斐.太原理工大學(xué) 2008
[3]基于有限元法的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動系統(tǒng)動態(tài)特性研究及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 周海建.重慶大學(xué) 2008
[4]基于接觸有限元分析的漸開線齒輪齒廓修形的研究[D]. 汪明民.大連理工大學(xué) 2007
[5]基于動力學(xué)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動系統(tǒng)可靠性評估及參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 邢子坤.重慶大學(xué) 2007
[6]齒輪剛度計(jì)算及其有限元分析[D]. 王龍寶.江蘇大學(xué) 2007
[7]基于ANSYS的行星齒輪傳動設(shè)計(jì)分析[D]. 舒瑞龍.貴州大學(xué) 2007
[8]齒輪副非線性動力學(xué)模型的建立與分析[D]. 宋少芳.吉林大學(xué) 2007
[9]兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的動力學(xué)分析[D]. 張晨晨.沈陽工業(yè)大學(xué) 2007
[10]齒輪傳動動載荷沿嚙合線分布規(guī)律的研究[D]. 衛(wèi)麗.太原理工大學(xué) 2006
本文編號:3695282
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