風力發(fā)電機齒輪傳動系統(tǒng)參數(shù)分析與優(yōu)化設計.pdf

1、風電發(fā)電在當今社會經(jīng)濟發(fā)展中的地位越來越重要,這也意味著風力發(fā)電機的耐用性的地位越來越顯著。要保證有限的經(jīng)濟投入前提下,有效地獲得更多的能源,進而獲得更大的收益,是當今社會的風電發(fā)展的一項重要課題。隨著風力發(fā)電機組的容量越來越大,風電機在運行中受到的載荷也就越來越大,這就等于出現(xiàn)意外的概率越來越高。這就說明,人類在發(fā)展風力發(fā)電的同時,首先要考慮的就是風力發(fā)電機的安全性及有效性。于是,無論是國家或地區(qū),還是風電企業(yè),對風力發(fā)電機的壽命及其

2、可靠性的研究越來越多。對機組要求越來越高,必然的,為此所作的努力也越來越大。
　　 對于風力發(fā)電機中各部分組件,傳動部分也就是齒輪箱,占有著舉足輕重的地位,越來越多的學者將目光聚焦到對齒輪增速箱的研究上,尤其是近些年來,大多數(shù)國家希望在齒輪箱技術上的自有化,更是耗費了大量的技術研究。對零件進一步到系統(tǒng)的靜態(tài)分析、動態(tài)分析,對零部件的結構分析,對系統(tǒng)的可靠性分析,等等。而這所有的努力工作都是為了保證,齒輪箱傳動系統(tǒng)的壽命能夠越來越

3、長,以保證風力發(fā)電的成果越來越顯著。
　　 本文的主要目的就是為了對2MW風力發(fā)電機的齒輪傳動系統(tǒng)的參數(shù)進行分析,對其可靠性進行研究,并進行優(yōu)化。課題得到陜西省自然基金(2010.1M7017)和陜西省教育廳項目(2010JK418)的資助,針對山東省某風電科技集團的2MW風力發(fā)電機進行分析,對行星齒輪傳動系統(tǒng)和斜齒輪傳動系統(tǒng)分別說明,判斷他們各自在風載變化下的影響。同時,對系統(tǒng)中的滾動軸承的可靠性進行分析說明,在優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)的

4、前提下,對軸承可靠性進行優(yōu)化。本文的主要工作有:
　　 首先,從整體分析2MW風力發(fā)電機的物理模型,分別建立行星齒輪傳動系統(tǒng)和斜齒輪傳動系統(tǒng)的物理模型。對各組成部分(齒輪副)進行力學分析,討論他們的彈性變形,得出動力學微分方程。同時,考慮到實際的風力發(fā)電機的工作情況,分析了激勵力對系統(tǒng)的影響。
　　 其次,利用數(shù)學方法,對系統(tǒng)的各微分方程進行求解說明,考慮風載變化的基礎上,對齒輪的使用系數(shù)、動載系數(shù)和滾動軸承的載荷系數(shù)進