風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、風(fēng)電發(fā)電在當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位越來越重要,這也意味著風(fēng)力發(fā)電機(jī)的耐用性的地位越來越顯著。要保證有限的經(jīng)濟(jì)投入前提下,有效地獲得更多的能源,進(jìn)而獲得更大的收益,是當(dāng)今社會(huì)的風(fēng)電發(fā)展的一項(xiàng)重要課題。隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的容量越來越大,風(fēng)電機(jī)在運(yùn)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(fēng)力發(fā)電的同時(shí),首先要考慮的就是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安全性及有效性。于是,無論是國(guó)家或地區(qū),還是風(fēng)電企業(yè),對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的壽命及其

2、可靠性的研究越來越多。對(duì)機(jī)組要求越來越高,必然的,為此所作的努力也越來越大。
　　 對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)中各部分組件,傳動(dòng)部分也就是齒輪箱,占有著舉足輕重的地位,越來越多的學(xué)者將目光聚焦到對(duì)齒輪增速箱的研究上,尤其是近些年來,大多數(shù)國(guó)家希望在齒輪箱技術(shù)上的自有化,更是耗費(fèi)了大量的技術(shù)研究。對(duì)零件進(jìn)一步到系統(tǒng)的靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析,對(duì)零部件的結(jié)構(gòu)分析,對(duì)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(dòng)系統(tǒng)的壽命能夠越來越

3、長(zhǎng),以保證風(fēng)力發(fā)電的成果越來越顯著。
　　 本文的主要目的就是為了對(duì)2MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行分析,對(duì)其可靠性進(jìn)行研究,并進(jìn)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(xiàng)目(2010JK418)的資助,針對(duì)山東省某風(fēng)電科技集團(tuán)的2MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行分析,對(duì)行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)和斜齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)分別說明,判斷他們各自在風(fēng)載變化下的影響。同時(shí),對(duì)系統(tǒng)中的滾動(dòng)軸承的可靠性進(jìn)行分析說明,在優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)的

4、前提下,對(duì)軸承可靠性進(jìn)行優(yōu)化。本文的主要工作有:
　　 首先,從整體分析2MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)的物理模型,分別建立行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)和斜齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的物理模型。對(duì)各組成部分(齒輪副)進(jìn)行力學(xué)分析,討論他們的彈性變形,得出動(dòng)力學(xué)微分方程。同時(shí),考慮到實(shí)際的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作情況,分析了激勵(lì)力對(duì)系統(tǒng)的影響。
　　 其次,利用數(shù)學(xué)方法,對(duì)系統(tǒng)的各微分方程進(jìn)行求解說明,考慮風(fēng)載變化的基礎(chǔ)上,對(duì)齒輪的使用系數(shù)、動(dòng)載系數(shù)和滾動(dòng)軸承的載荷系數(shù)進(jìn)