大兆瓦風(fēng)電齒輪箱關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì).pdf

1、風(fēng)電齒輪箱是風(fēng)電機(jī)組的核心部件。隨著風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量的不斷增加，它在滿足大傳遞功率的前提下，對(duì)自身體積和結(jié)構(gòu)提出更為嚴(yán)格的要求。這使得以經(jīng)驗(yàn)為主導(dǎo)的傳統(tǒng)齒輪箱的設(shè)計(jì)方法已逐漸無法滿足大兆瓦級(jí)風(fēng)電齒輪箱的設(shè)計(jì)要求，而運(yùn)用有限元分析、拓?fù)鋬?yōu)化及尺度優(yōu)化等現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法對(duì)風(fēng)電齒輪箱關(guān)鍵零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，可大大縮短設(shè)計(jì)周期，提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。鑒于此，本文結(jié)合課題內(nèi)容，研究大兆瓦風(fēng)電齒輪箱關(guān)鍵零部件的性能分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，具體的研究?jī)?nèi)容如下

2、:
　　(1)結(jié)合設(shè)計(jì)條件，從速比、承載能力與空間體積等角度對(duì)多種方案展開分析，確定RR型功率分流傳動(dòng)方案;基于此對(duì)其運(yùn)動(dòng)構(gòu)件傳動(dòng)特性及固定構(gòu)件的靜力學(xué)特性展開研究。
　　(2)基于RR型傳動(dòng)方案特點(diǎn)確定行星架及前機(jī)體為風(fēng)電齒輪箱的關(guān)鍵零部件。以此為研究對(duì)象，結(jié)合有限元理論，分析零部件在傳動(dòng)系統(tǒng)中的受載分布和約束狀況，建立有限元模型;分析靜態(tài)結(jié)構(gòu)特性，并對(duì)影響關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)展開靈敏度分析。
　　(3)依據(jù)結(jié)構(gòu)性能

3、分析結(jié)果，提出風(fēng)電齒輪箱關(guān)鍵零部件的拓?fù)鋬?yōu)化性能指標(biāo)?；诙辔恢霉r，對(duì)行星架及前機(jī)體分別建立以加權(quán)應(yīng)變能及靜動(dòng)態(tài)耦合特性為優(yōu)化目標(biāo)的拓?fù)鋬?yōu)化模型，根據(jù)拓?fù)鋬?yōu)化傳力路徑設(shè)計(jì)其概念模型。
　　(4)基于位移、第一主應(yīng)力、剛質(zhì)比等指標(biāo)對(duì)行星架概念模型進(jìn)行性能分析，確定以曲面結(jié)構(gòu)作為行星架尺度優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行尺度優(yōu)化設(shè)計(jì);建立以關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)為優(yōu)化變量的雙目標(biāo)尺度優(yōu)化模型。通過靈敏度分析確定優(yōu)化參數(shù)最佳組合方案。
　　對(duì)比原始