基于非對(duì)稱(chēng)齒行星傳動(dòng)的風(fēng)電齒輪箱研究

【摘要】：隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展,大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)越來(lái)越受到青睞。風(fēng)電齒輪箱作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的核心部件,其行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)尤為重要。目前風(fēng)電齒輪箱中的行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)大多為滿足2-3MW的結(jié)構(gòu),距離實(shí)現(xiàn)國(guó)家“十二五”規(guī)劃在大功率風(fēng)電設(shè)備設(shè)計(jì)制造方面的規(guī)劃目標(biāo)：突破10MW級(jí)海上風(fēng)電機(jī)組整機(jī)和零部件設(shè)計(jì)有很大距離。同時(shí)應(yīng)用在齒輪箱中的齒輪存在著振動(dòng)噪聲大、受力變形大以及重量大等缺點(diǎn),而且齒輪參數(shù)不一定是行星傳動(dòng)中最優(yōu)的參數(shù),也沒(méi)有對(duì)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化建模裝配。針對(duì)以上出現(xiàn)的問(wèn)題,本文通過(guò)對(duì)非對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線齒輪的設(shè)計(jì)理論、風(fēng)電齒輪箱行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及參數(shù)優(yōu)化等知識(shí)的研究,基于理論分析及有限元分析,對(duì)非對(duì)稱(chēng)齒應(yīng)用于風(fēng)電齒輪箱行星傳動(dòng)進(jìn)行了深入分析,主要工作如下： 確定風(fēng)電齒輪箱行星傳動(dòng)的主要設(shè)計(jì)參數(shù),通過(guò)對(duì)功率分流型、串聯(lián)傳動(dòng)、普通行星傳動(dòng)三種傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的預(yù)設(shè)計(jì),對(duì)比它們的傳動(dòng)效率及重量,確定了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、功重比高、承載能力強(qiáng)10MW的功率分流型行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。 在風(fēng)電齒輪箱行星齒輪設(shè)計(jì)中,引進(jìn)了一種新型的非對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線齒輪,該新型齒輪能夠提高承載能力、改善齒面潤(rùn)滑情況,減少齒輪的重量和尺寸,降低齒輪的振動(dòng)和噪聲。本文在研究非對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線齒輪形成原理的基礎(chǔ)上,基于PROE對(duì)非對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線齒輪進(jìn)行了參數(shù)化建模,同時(shí),對(duì)基于非對(duì)稱(chēng)齒行星傳動(dòng)齒輪箱進(jìn)行了參數(shù)化裝配。 在參數(shù)化模型的基礎(chǔ)上,基于ANSYS WORKBENCH對(duì)非對(duì)稱(chēng)齒風(fēng)電齒輪箱各接觸齒對(duì)進(jìn)行了接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力有限元分析,與理論分析應(yīng)力值進(jìn)行了對(duì)比研究,驗(yàn)證了限元分析計(jì)算的正確性,并進(jìn)一步對(duì)比研究了非對(duì)稱(chēng)齒和對(duì)稱(chēng)齒風(fēng)電齒輪箱的承載能力,得出了采用非對(duì)稱(chēng)齒的風(fēng)電齒輪箱行星傳動(dòng)可以大大改善傳動(dòng)效果。 為尋找出最優(yōu)的非對(duì)稱(chēng)齒形角,以非對(duì)稱(chēng)齒風(fēng)電齒輪箱最大等效應(yīng)力為優(yōu)化目標(biāo),非對(duì)稱(chēng)齒形角為設(shè)計(jì)變量,利用離散參數(shù)優(yōu)化的方法對(duì)風(fēng)電齒輪箱進(jìn)行了優(yōu)化獲得了最優(yōu)的非對(duì)稱(chēng)齒形角。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電齒輪箱 行星傳動(dòng) 功率分流 非對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線齒輪 參數(shù)化建模 參數(shù)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TM315;TH132.41
【目錄】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 非對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線齒輪的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2 大功率風(fēng)電齒輪箱行星齒輪傳動(dòng)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀14-15
• 1.3 風(fēng)電齒輪箱傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)力分析及優(yōu)化現(xiàn)狀15-16
• 1.4 本論文的主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 第2章 基于非對(duì)稱(chēng)齒行星傳動(dòng)的風(fēng)電齒輪箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17-31
• 2.1 風(fēng)電齒輪箱設(shè)計(jì)參數(shù)的確定17-18
• 2.2 風(fēng)電齒輪箱行星傳動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)18-24
• 2.2.1 行星輪個(gè)數(shù)的選擇20-21
• 2.2.2 模數(shù)粗選21-22
• 2.2.3 行星傳動(dòng)齒輪校核22-24
• 2.3 齒輪幾何參數(shù)計(jì)算24-27
• 2.3.1 齒輪材料的確定24-25
• 2.3.2 軸承選擇25-27
• 2.4 效率、質(zhì)量對(duì)比確定傳動(dòng)方案27-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 第3章 非對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線齒輪的設(shè)計(jì)理論及其參數(shù)化建模31-47
• 3.1 非對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線齒輪的主要參數(shù)及齒廓方程31-38
• 3.1.1 非對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線齒輪基本參數(shù)31-34
• 3.1.2 非對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線齒輪的齒面方程34-38
• 3.2 基于PROE的非對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線齒輪參數(shù)化建模38-43
• 3.2.1 PROE概述38
• 3.2.2 非對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線齒輪參數(shù)化模型建立38-43
• 3.3 行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)參數(shù)化裝配43-46
• 3.3.1 裝配方法43
• 3.3.2 行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的參數(shù)化裝配43-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第4章 基于ANSYS WORKBENCH的接觸與彎曲應(yīng)力分析47-63
• 4.1 ANSYS WORKBENCH概述47
• 4.2 有限元法與非對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線齒輪接觸、彎曲應(yīng)力理論47-50
• 4.2.1 有限單元法47-49
• 4.2.2 非對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線齒輪接觸、彎曲理論49-50
• 4.3 行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)齒輪承載力WORKBENCH分析50-56
• 4.3.1 模型導(dǎo)入51-52
• 4.3.2 定義材料屬性52
• 4.3.3 接觸對(duì)的設(shè)置52-54
• 4.3.4 網(wǎng)格劃分54-56
• 4.3.5 約束加載56
• 4.4 非對(duì)稱(chēng)齒傳動(dòng)與標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)應(yīng)力對(duì)比分析56-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 第5章 基于非對(duì)稱(chēng)齒行星傳動(dòng)的風(fēng)電齒輪箱參數(shù)優(yōu)化63-71
• 5.1 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)63-65
• 5.1.1 設(shè)計(jì)變量63-64
• 5.1.2 目標(biāo)函數(shù)64-65
• 5.1.3 約束條件65
• 5.2 多目標(biāo)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)65
• 5.3 優(yōu)化結(jié)果分析65-69
• 5.4 本章小結(jié)69-71
• 第6章 總結(jié)與展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 致謝77-78
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表78

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來(lái)了解更多相關(guān)內(nèi)容

非對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線齒輪齒根彎曲應(yīng)力的計(jì)算分析    吳忠

基于Workbench的圓錐直齒輪靜接觸應(yīng)力分析    吳文秀;劉威;周豐;何志輝;

非對(duì)稱(chēng)齒齒輪泵非對(duì)稱(chēng)齒輪公法線的測(cè)量    陳天旗,高鵬,劉元偉

風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)    張慶偉;張博;王建宏;秦大同;

漸開(kāi)線行星輪系參數(shù)優(yōu)選及可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)    尹力

基于Matlab的兩級(jí)星型齒輪傳動(dòng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)    鮑和云,朱如鵬

基于Workbench驅(qū)動(dòng)橋殼的強(qiáng)度分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)    鄧震;姜武華;黃新林;

有限元網(wǎng)格劃分的基本原則    杜平安

基于Pro/E的漸開(kāi)線齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)    劉海芳

大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵部件的有限元分析    尹鵬;楊明川;王春秀;

非對(duì)稱(chēng)齒廓在漸開(kāi)線塑料齒輪中的應(yīng)用    郝瑞賢;李威;李元宗;

十噸級(jí)雙級(jí)減速橋輪邊減速系統(tǒng)的匹配設(shè)計(jì)    陳照軍;徐愛(ài)娟;陳滿紅;楊美蘭;

履帶式挖掘機(jī)NGW-L22-5A回轉(zhuǎn)減速機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)    姚愛(ài)民;

優(yōu)化方法分析少齒差傳動(dòng)嚙入前的齒側(cè)間隙    許春田;唐萍;

少齒差傳動(dòng)嚙出后齒側(cè)間隙的優(yōu)化    宗旭;許春田;唐萍;

滾刀刀頂設(shè)計(jì)及對(duì)齒根彎曲強(qiáng)度的影響    孫波;

CK518數(shù)控立式車(chē)床進(jìn)給系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析    路君勇;魏冰陽(yáng);

履帶車(chē)輛電磁懸掛增速機(jī)構(gòu)的研究    張春生;馬國(guó)新;

以提高軸承壽命為目的的行星排中心論位置的優(yōu)化設(shè)計(jì)    李洪武;胡培林;陳艷清;

基于遺傳算法的汽車(chē)懸置系統(tǒng)優(yōu)化軟件開(kāi)發(fā)    侯勇;趙濤;

閉式節(jié)流制冷器的研制分析    楊海明;陳恒良;朱魁章;杜文飛;

風(fēng)電齒輪箱振動(dòng)信號(hào)的倒頻譜分析    滕偉;武鑫;高青風(fēng);柳亦兵;

刮板輸送機(jī)軸套結(jié)構(gòu)有限元分析及參數(shù)優(yōu)化    賈海朋;劉博;郄彥輝;劉波;

結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容改革初探    白新理;張多新;吳澤玉;楊開(kāi)云;何偉;

基于共軛齒廓高階接觸嚙合條件媒介齒形的研究    姜永軍;

數(shù)控機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)    嚴(yán)鶴飛;

基于Pro/MECHANICA吊鉤的有限元分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)    章永興;鐘智攀;陳科;

典型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)科普展品的研制    邢金龍;馮帥將;盛業(yè)濤;黃亞平;蘇本林;陳志杰;

數(shù)控機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)    嚴(yán)鶴飛;

基于競(jìng)選算法的非線性約束優(yōu)化問(wèn)題實(shí)現(xiàn)    賀春華;張湘?zhèn)?呂文閣;謝慶華;

核動(dòng)力裝置參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)    賀士晶

基于分形理論的汽車(chē)變速箱齒輪接觸強(qiáng)度研究    陳奇

高壓氣動(dòng)比例減壓閥的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與特性研究    徐志鵬

數(shù)控機(jī)床高速液壓動(dòng)力卡盤(pán)的研究    周城

激光拼焊板制車(chē)門(mén)成形和剛度的數(shù)值仿真與試驗(yàn)研究    余天明

注水系統(tǒng)生產(chǎn)狀態(tài)智能分析與運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)研究    張瑞杰

航空彈射座椅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真分析研究    田佳林

納秒脈寬脈沖電化學(xué)微加工機(jī)床關(guān)鍵技術(shù)研究    羅紅平

計(jì)及壓制件成形精度的液壓機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法研究    李艷聰

基于結(jié)構(gòu)完整性分析的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)藥形改進(jìn)與優(yōu)化設(shè)計(jì)    李磊

圓柱直齒輪精鍛成形工藝試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究    劉霞

帶流量穩(wěn)定器的先導(dǎo)式比例減壓閥設(shè)計(jì)研究與特性分析    鄭珊珊

自由節(jié)曲線非圓齒輪引緯機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)反求設(shè)計(jì)與試驗(yàn)    胡宇龍

汽車(chē)水泵總成的動(dòng)態(tài)特性研究    孔維峰

五輪可重構(gòu)移動(dòng)機(jī)器人構(gòu)型設(shè)計(jì)及研究    譚大偉

新型水下法蘭連接機(jī)具試驗(yàn)樣機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究    牟偉

船用封閉行星齒輪傳動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究    林鴻蘊(yùn)

高彈性聯(lián)軸器動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)臺(tái)研究    畢國(guó)軍

平行軸同側(cè)傳動(dòng)封閉試驗(yàn)臺(tái)的加載器研究    楊俊卓

船舶滑道拖拉滑移下水上滑板連接方式研究    曹艷萍

按等滑動(dòng)系數(shù)原則選擇齒輪的變位系數(shù)    郭寶平

雙壓力角非對(duì)稱(chēng)齒廓齒輪齒根彎曲應(yīng)力的有限元分析    肖望強(qiáng);李威;李梅;

基于ANSYS Workbench的半掛車(chē)車(chē)軸的強(qiáng)度分析及其優(yōu)化設(shè)計(jì)    袁素粉;袁曉紅;陳昌生;

基于MATLAB的斜齒輪傳動(dòng)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)    蔣春明;阮米慶;

齒輪彎曲強(qiáng)度的有限元分析法    許賢澤

MATLAB軟件包求解最優(yōu)化模型    彭軍

2K－H行星傳動(dòng)參數(shù)優(yōu)化的研究    尹力

典型行星齒輪傳動(dòng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)    尹力

非對(duì)稱(chēng)漸開(kāi)線多齒輪泵的理論分析    夏立中

非對(duì)稱(chēng)齒齒輪泵設(shè)計(jì)研究    劉元偉,徐克圣,趙亮,唐宜勝,高鵬

大型風(fēng)力發(fā)電齒輪箱設(shè)計(jì)技術(shù)及軟件開(kāi)發(fā)    張和平;張志宏;劉忠明;

航空發(fā)動(dòng)機(jī)星型齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)    孟祥戰(zhàn)

齒輪箱的摩擦學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)    楊益梅

1141重型貨車(chē)驅(qū)動(dòng)橋橋殼輕量化研究    張成波

行星傳動(dòng)模鍛壓力機(jī)的參數(shù)計(jì)算    張展;賀永富;

封閉星傳動(dòng)系統(tǒng)（一）    王云根

GA在傳動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究    梅穎;朱良生;

2K—H 型正號(hào)機(jī)構(gòu)滑動(dòng)系數(shù)的研究    安子軍;李建松;姜守厚;

SJD—11型雙速絞車(chē)換檔機(jī)構(gòu)的研制與實(shí)現(xiàn)    于永水,張瑞英,李福海,齊明俠

二齒差擺線針齒行星傳動(dòng)受力的理論分析    孫英時(shí),關(guān)天民

擺線鋼球行星傳動(dòng)的模糊可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)    安子軍 ,王廣欣

內(nèi)嚙合2K-H行星傳動(dòng)的行星輪非均布配置時(shí)的裝配條件及計(jì)算    楊鑫平

滾子活齒行星傳動(dòng)(二)    張國(guó)瑞

NGW型行星齒輪傳動(dòng)角變位參數(shù)的優(yōu)化選擇    單鵬,馬玉剛,董振宇

基于Pro/E的擺線鋼球行星傳動(dòng)數(shù)字樣機(jī)構(gòu)建    王廣欣;朱莉莉;關(guān)天民;

萬(wàn)向減速/增速器的機(jī)構(gòu)原型    陳辛波;李晏;

采煤機(jī)械用NGW型行星傳動(dòng)裝置均載特性淺析    張偉;

外齒輪內(nèi)平動(dòng)式新型少齒差行星傳動(dòng)的研究    黃華梁;張磊林;庹海峰;韋立江;

可控制起動(dòng)行星齒輪減速器的研究    葉恒青;曹巨江;

摩擦對(duì)偏心輪推桿行星傳動(dòng)接觸應(yīng)力及疲勞強(qiáng)度的影響    陶棟材;宋建農(nóng);任述光;向建化;

行星齒輪傳動(dòng)動(dòng)態(tài)特性研究現(xiàn)狀綜述    劉更;吳立言;忠紅;

包裝機(jī)中的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)    孫智慧;黃群;孫鳳蘭;

行星滾磨拋光磨料流態(tài)特征的數(shù)值模擬    王浩程;張宏太;張德良;方新;

水泥工業(yè)節(jié)能高效大型立磨減速機(jī)的研制    

劉雪榮深入市直企業(yè)調(diào)研    通訊員 何來(lái)勝

經(jīng)濟(jì)要發(fā)展 關(guān)鍵在項(xiàng)目    陳艷

用勤奮編織理想 用智慧設(shè)計(jì)未來(lái)    本報(bào)實(shí)習(xí)記者 王煥智 張曉丹 通訊員 曹克順

我市科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金項(xiàng)目創(chuàng)新高    通訊員 童吉根 羅盤(pán)軍

武漢大學(xué)生發(fā)明“伸縮腿”    記者 李佳　通訊員 黎江東

汽車(chē)有了自救牽引器    王宇

雷邦貴深入黃岡經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)調(diào)研    記者 周衛(wèi)東

大功率行星齒輪減速器填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白    張立君;周志祥

國(guó)內(nèi)最大輥磨減速機(jī)重齒問(wèn)世    姜超

溫室配套機(jī)械集錦    

超重型刮板輸送機(jī)行星傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)理論研究    陳世其

車(chē)輛復(fù)合行星傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究    劉振皓

擺線鋼球行星傳動(dòng)研究    安子軍

擺線鋼球行星傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)性能研究    張鵬

斜齒行星傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)研究    楊通強(qiáng)

基于相位調(diào)諧的直齒行星齒輪傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)研究    王世宇

2K-H型擺線針輪行星傳動(dòng)性能理論的研究    蒙運(yùn)紅

齒輪嚙合數(shù)值分析建模方法及其應(yīng)用研究    郝東升

錐形擺線行星傳動(dòng)基礎(chǔ)理論及實(shí)驗(yàn)研究    王淑妍

柔性銷(xiāo)軸式風(fēng)電齒輪箱動(dòng)力學(xué)研究    徐向陽(yáng)

直線式作動(dòng)器中精神行星傳動(dòng)的承載能力研究    劉佳

偏心輪推桿行星傳動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及動(dòng)力學(xué)仿真研究    段海燕

多級(jí)行星傳動(dòng)構(gòu)型與效率分析及在輪邊減速器中的應(yīng)用    何娟

多級(jí)行星傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性分析    孫宏

柱銷(xiāo)環(huán)行星傳動(dòng)的研究    杜秀菊

行星傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速裝置的研究與仿真    師建國(guó)

擺線鋼球行星傳動(dòng)多目標(biāo)模糊可靠性優(yōu)化及評(píng)價(jià)    傅曉磊

新型弧齒錐齒輪行星傳動(dòng)的嚙合性能與試驗(yàn)    彭宗和

基于非對(duì)稱(chēng)齒行星傳動(dòng)的風(fēng)電齒輪箱研究    史振興

圓形活齒行星傳動(dòng)虛擬樣機(jī)建模及性能仿真研究    劉坤