風(fēng)電增速行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)分析

【摘要】： 本文首先建立了增速箱行星傳動(dòng)系統(tǒng)的平移—扭轉(zhuǎn)耦合的動(dòng)力學(xué)模型,利用該模型計(jì)算了具有回轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)行星輪系的固有頻率和固有模態(tài),考慮了時(shí)變嚙合剛度對(duì)系統(tǒng)振型和支撐剛度對(duì)系統(tǒng)固有頻率的影響。 運(yùn)用振型疊加法,計(jì)算了增速箱行星輪系在簡(jiǎn)諧激勵(lì)下系統(tǒng)各構(gòu)件的位移,速度和加速度以及其隨輸入轉(zhuǎn)速的的變化曲線。運(yùn)用多尺度法分析了系統(tǒng)的時(shí)變嚙合剛度,相位差,重合度等設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)增速箱行星輪系動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性的影響；結(jié)果表明：適當(dāng)調(diào)整重合度和嚙合相位,可以減小或消除一些特定的不穩(wěn)定區(qū)域。同時(shí)考慮了齒間摩擦力的情況下,利用嚙合沖擊理論研究了輪齒變位系數(shù)對(duì)嚙合振動(dòng)的影響。 最后利用有限元法對(duì)增速箱行星輪系的主要構(gòu)件進(jìn)行了分析,得出：行星架的變形規(guī)律,應(yīng)力集中部位及內(nèi)齒圈,太陽(yáng)輪的強(qiáng)度；本文的研究對(duì)兆瓦級(jí)風(fēng)電增速箱的設(shè)計(jì)具有重要的理論指導(dǎo)作用。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力發(fā)電 增速行星傳動(dòng) 振動(dòng) 有限元法
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 課題背景和意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.3 國(guó)內(nèi)外風(fēng)電增速箱的設(shè)計(jì)制造現(xiàn)狀10-11
• 1.4 風(fēng)電機(jī)組故障統(tǒng)計(jì)11-12
• 1.5 行星輪系動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.5.1 齒輪系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究的內(nèi)容12-13
• 1.5.2 研究模型13
• 1.5.3 求解方法13-14
• 1.6 研究對(duì)象,內(nèi)容和方法14-16
• 2 風(fēng)電增速行星輪系固有動(dòng)力學(xué)特性研究16-28
• 2.1 引言16
• 2.2 風(fēng)電增速行星輪系三維模型的建立16-18
• 2.3 增速行星輪系的振動(dòng)方程的建立18-23
• 2.3.1 固有頻率和固有振型的求解19-21
• 2.3.2 增速行星輪系各構(gòu)件的幅頻特性曲線21-23
• 2.4 時(shí)變嚙合剛度對(duì)增速行星輪系固有振型的影響23-26
• 2.4.1 時(shí)變嚙合剛度的分析23-24
• 2.4.2 時(shí)變嚙合剛度對(duì)增速行星輪系固有振型的影響24-26
• 2.5 增速行星輪支承剛度對(duì)固有頻率的影響26-27
• 2.5.1 行星輪支承剛度對(duì)系統(tǒng)頻率的影響26-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 3 增速行星輪系振動(dòng)方程求解與裂紋輪齒固有頻率分析28-39
• 3.1 引言28
• 3.2 增速行星輪系振動(dòng)微分方程求解28-29
• 3.2.1 坐標(biāo)耦合29
• 3.2.2 坐標(biāo)變換29
• 3.2.3 主坐標(biāo)下系統(tǒng)的激振力29
• 3.3 兆瓦級(jí)增速行星輪系各構(gòu)件動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的計(jì)算29-36
• 3.3.1 各構(gòu)件的振動(dòng)的位移響應(yīng)曲線30-32
• 3.3.2 各構(gòu)件的振動(dòng)的速度響應(yīng)曲線32-34
• 3.3.3 各構(gòu)件的振動(dòng)的加速度響應(yīng)曲線34-36
• 3.4 帶有裂紋輪齒固有頻率分析36-38
• 3.4.1 裂紋輪齒有限元模型的建立36-37
• 3.4.2 裂紋深度和位置對(duì)輪齒固有頻率影響37-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 4 增速行星輪系設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)其動(dòng)力學(xué)特性的影響39-49
• 4.1 引言39
• 4.2 增速行星輪系純扭轉(zhuǎn)時(shí)變嚙合剛度模型的建立39-42
• 4.2.1 嚙合相位的分析與計(jì)算41-42
• 4.3 算例分析及討論42-44
• 4.3.1 增速行星輪系純扭轉(zhuǎn)行星輪振動(dòng)模式圖42-43
• 4.3.2 增速行星輪系動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性43-44
• 4.4 運(yùn)用沖擊理論考察齒輪的變位系數(shù)對(duì)其動(dòng)力學(xué)特性的影響44-48
• 4.4.1 考慮齒間摩擦的輪齒的嚙合沖量的計(jì)算44-47
• 4.4.2 齒輪變位系數(shù)對(duì)齒輪嚙合振動(dòng)的影響47-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 5 風(fēng)電增速行星輪系主要構(gòu)件的有限元分析49-63
• 5.1 引言49
• 5.2 增速行星輪系各個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)與受力分析49-51
• 5.2.1 瞬心法計(jì)算行星輪系的傳動(dòng)比49-50
• 5.2.2 增速行星輪系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖與各個(gè)構(gòu)件受力分析50-51
• 5.3 行星架的有限元分析51-55
• 5.3.1 行星架的受力分析51-52
• 5.3.2 單元的劃分和約束的施加52-54
• 5.3.3 計(jì)算結(jié)果的分析54-55
• 5.4 太陽(yáng)輪的有限元分析55-56
• 5.4.1 單元的選擇和約束的施加56
• 5.4.2 計(jì)算結(jié)果的分析56
• 5.5 內(nèi)齒圈的有限元分析56-57
• 5.5.1 單元的劃分和約束的施加57
• 5.5.2 計(jì)算結(jié)果的分析57
• 5.6 齒輪的模態(tài)分析57-61
• 5.6.1 齒輪的模態(tài)分析57
• 5.6.2 齒輪的模態(tài)分析的有限元模型57-58
• 5.6.3 載荷施加58
• 5.6.4 模態(tài)分析結(jié)果58-61
• 5.6.5 結(jié)論分析61
• 5.7 風(fēng)電增速行星輪系減振結(jié)構(gòu)改進(jìn)探討61-62
• 5.7.1 行星輪結(jié)構(gòu)改進(jìn)探討61-62
• 5.7.2 內(nèi)齒圈結(jié)構(gòu)改進(jìn)探討62
• 5.8 本章小節(jié)62-63
• 6 結(jié)論63-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 附錄Ⅰ69-70
• 附錄Ⅱ70

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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

高可靠性行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)技術(shù)及均載研究    尚珍

齒輪嚙合數(shù)值分析建模方法及其應(yīng)用研究    郝東升

機(jī)電集成超環(huán)面?zhèn)鲃?dòng)的動(dòng)態(tài)分析與控制研究    劉欣

面向工程不確定問題的穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法研究    董榮梅

風(fēng)電機(jī)組齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性及故障診斷方法研究    龍泉

風(fēng)電增速器行星輪系動(dòng)態(tài)性能分析與參數(shù)優(yōu)化    才進(jìn)

基于參數(shù)化建模的復(fù)合式行星傳動(dòng)輪系優(yōu)化及仿真分析    周新躍

直齒輪副傳遞誤差及行星輪系靜力學(xué)均載研究    汪全

基于模糊可靠性的新型行星變速箱多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究    魯成瑞

基于加載接觸分析的NW行星輪系齒輪修形研究    羅才旺

1.5MW風(fēng)電增速箱箱體結(jié)構(gòu)及熱分析    郭曉明

圓柱齒超環(huán)面行星蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算分析    潘亞南

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

高重合度行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及動(dòng)力學(xué)分析    渠珍珍

滑動(dòng)軸承支撐的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)均載特性分析研究    蔡黎明