考慮時變嚙合剛度的風機傳動鏈動態(tài)性能
本文選題:風力發(fā)電機 + 傳動鏈; 參考:《振動.測試與診斷》2015年06期
【摘要】:針對大型風力發(fā)電機組齒輪傳動鏈動態(tài)剛度引起的機組結構振動問題,綜合輪齒彎曲變形、齒根過度圓角處的基體變形和接觸變形等因素,建立齒輪時變嚙合剛度的量化分析模型,并與有限元動態(tài)嚙合模型對比驗證理論模型的正確性。在此基礎上考慮齒輪時變嚙合剛度和軸扭轉剛度推導1.5 MW風力機傳動鏈的動態(tài)總剛度,用于分析傳動鏈在動態(tài)剛度下固有特性變化規(guī)律及傳動鏈臨界轉速對動態(tài)剛度參數(shù)的敏感性,量化顯示動態(tài)剛度幅值變化引起的臨界轉速波動。研究表明,齒輪時變嚙合剛度的波動會引起傳動鏈臨界轉速的不穩(wěn)定,增大時變剛度幅值會引起轉子系統(tǒng)臨界轉速的升高,但總體上嚙合剛度波動對臨界轉速的影響處于非敏感區(qū)。本研究對揭示風力機齒輪傳動鏈的內部剛度激勵機理和實現(xiàn)系統(tǒng)動態(tài)性能優(yōu)化設計提供理論依據(jù)。
[Abstract]:In view of the structural vibration problem caused by the dynamic stiffness of gear transmission chain of large wind turbine, the factors such as bending deformation of gear teeth, matrix deformation and contact deformation of tooth root are discussed. The quantitative analysis model of gear's time-varying meshing stiffness is established and compared with the finite element dynamic meshing model to verify the correctness of the theoretical model. On this basis, considering the gear time-varying meshing stiffness and axial torsional stiffness, the dynamic total stiffness of 1.5 MW wind turbine transmission chain is derived. It is used to analyze the inherent characteristics of the transmission chain under dynamic stiffness and the sensitivity of the critical speed of the transmission chain to the dynamic stiffness parameters, and to quantify the fluctuation of the critical speed caused by the change of the dynamic stiffness amplitude. The research shows that the fluctuation of gear's time-varying meshing stiffness will cause the instability of the critical speed of the transmission chain, and the increase of the amplitude of the time-varying stiffness will lead to the increase of the critical speed of the rotor system. On the whole, the influence of meshing stiffness fluctuation on critical speed is insensitive. This study provides a theoretical basis for revealing the internal stiffness excitation mechanism of the wind turbine gear transmission chain and realizing the optimal design of the dynamic performance of the system.
【作者單位】: 蘭州理工大學數(shù)字制造技術與應用省部共建教育部重點實驗室;蘭州理工大學機電工程學院;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(51165019) 甘肅省自然科學基金資助項目(1308RJYA018)
【分類號】:TM315
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本文編號:1975455
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