本文關鍵詞：風電齒輪箱行星輪系構件均載與應力特性分析　出處：《華北電力大學》2012年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 風電齒輪箱 均載性能 輪緣 應力 變形

【摘要】：行星輪系構件設計與風電齒輪箱的性能密切相關,其均載性能直接影響齒輪箱傳動的平穩(wěn)性及工作的可靠性。本文從設計角度出發(fā)研究了行星齒輪傳動的均載性能,分析了行星輪系各構件的主要誤差獨立變化時對均載系數(shù)的影響,并針對750kW風電機組計算了其行星齒輪傳動系統(tǒng)的均載系數(shù)。 行星齒輪傳動中,行星輪與行星架受載荷影響產(chǎn)生的變形對系統(tǒng)的均載性能影響較大,但以往缺乏相關的設計方法支持,針對此問題本文對行星輪及行星架進行了應力及變形分析。對于行星輪,其輪緣的變形將會造成輪齒的變形,從而影響嚙合力沿齒寬方向的均勻分布,同時,輪緣的變形也影響著系統(tǒng)的均載性能。本文基于彈性理論推導了行星輪輪緣應力的計算公式,分析了輪緣最大環(huán)向應力隨輪緣厚度增加時的變化趨勢,并通過有限元法分析了輪緣最大環(huán)向變形隨輪緣厚度增加時的變化趨勢,從而對理論分析結果的有效性進行驗證。 行星架是風電機組行星齒輪傳動乃至整個齒輪箱傳動中受載最大的構件,有必要對其進行力學分析。分析結果表明,行星架應力值較小而變形量較大,彈性變形有利于提升系統(tǒng)的均載性能,但較大變形對嚙合輪齒齒寬方向的載荷均勻分布有一定影響,同時也會降低行星架的剛度。由此得出結論,在風電機組齒輪箱設計時應考慮關鍵構件的彈性變形,在保證強度及剛度的條件下以增加系統(tǒng)的均載性能。
[Abstract]:The design of planetary gear train components is closely related to the performance of wind power gearbox. The load sharing performance directly affects the smoothness and reliability of the gearbox transmission. This paper studies the load sharing performance of the planetary gear transmission from the design point of view. The influence of the main errors of the components of planetary gear train on the average load coefficient is analyzed, and the average load coefficient of the planetary gear transmission system is calculated for the 750 kW wind turbine unit. In the planetary gear transmission, the deformation of the planetary gear and the planetary frame caused by the load has a great impact on the load sharing performance of the system, but there is a lack of relevant design methods in the past. In this paper, the stress and deformation of the planetary gear and the planetary frame are analyzed. For the planetary gear, the deformation of the gear rim will result in the deformation of the gear tooth, which will affect the uniform distribution of the meshing force along the wide direction of the tooth, and at the same time. The deformation of the flange also affects the load-sharing performance of the system. Based on the elastic theory, the formula for calculating the stress of the planetary wheel is derived, and the variation trend of the maximum circumferential stress of the flange with the increase of the thickness of the flange is analyzed. The change trend of the maximum circumferential deformation of the flange with the increase of the flange thickness is analyzed by the finite element method, and the validity of the theoretical analysis results is verified. The planetary frame is the most loaded component in the planetary gear transmission and even the whole gearbox transmission of wind turbine. It is necessary to carry out mechanical analysis. The analysis results show that the stress value of the planetary frame is small and the deformation is large. The elastic deformation is beneficial to the load sharing performance of the lifting system, but the larger deformation has a certain effect on the uniform distribution of the load in the tooth width direction of the meshing gear, and at the same time it will reduce the stiffness of the planetary frame. The elastic deformation of the key components should be considered in the design of the gearbox of the wind turbine, and the load sharing performance of the system should be increased under the condition of ensuring the strength and stiffness.
【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】

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本文編號：1372165