風電齒輪嚙合瞬態(tài)性能分析

【摘要】： 齒輪傳動系統(tǒng)是影響風力發(fā)電機組各項性能的關鍵部件之一,本文針對某風力發(fā)電齒輪箱中齒輪副嚙合系統(tǒng),對其嚙合過程的瞬態(tài)性能進行了分析。在對齒輪副嚙合傳動模擬計算中關鍵的邊界條件和載荷施加以及齒輪間接觸定義等問題探討的基礎上,建立了三維齒輪副嚙合傳動系統(tǒng)的有限元分析模型,并對該模型進行了瞬態(tài)模擬計算。由該動態(tài)模擬計算結果可以得到嚙合齒輪副各處任意時刻的位移、速度和加速度信息,以及應力、應變信息,能夠為研究齒輪副動態(tài)響應、嚙合性能和承載能力等提供所需信息。 文中對模擬計算結果進行詳細的分析,得到了在齒輪副嚙合過程中各瞬態(tài)時刻齒輪各處的應力分布和振動情況,以及隨時間推移嚙合齒輪各處應力和振動狀態(tài)的變化情況。在此基礎上,對沿輪齒齒寬和齒高方向的瞬態(tài)應力分布情況以及修形對嚙合瞬態(tài)性能的影響進行了較為詳細的分析。 【關鍵詞】：有限單元法 瞬態(tài)性能 應力云圖 齒輪修形
【學位授予單位】：華北電力大學（北京）
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 中文摘要3
• 英文摘要3-6
• 第一章 引言6-12
• 1.1 研究背景6-7
• 1.2 齒輪系統(tǒng)動力學國內外研究現(xiàn)狀7-10
• 1.2.1 齒輪系統(tǒng)動力學研究現(xiàn)狀7-9
• 1.2.2 齒輪系統(tǒng)動力學模型的研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 本文研究的目的和研究內容10-12
• 第二章 斜齒圓柱齒輪有限元模型的建立12-22
• 2.1 引言12
• 2.2 開發(fā)工具概述12-13
• 2.3 齒輪三維參數(shù)化建模及裝配13-19
• 2.3.1 PROGRAM 中參數(shù)和關系的確定13-14
• 2.3.2 特征建模過程14-18
• 2.3.3 齒輪的裝配18-19
• 2.4 將PRO/E模型導入ANSYS/LS-DYNA19-22
• 2.4.1 配置ANSYS—PRO/E接口19-21
• 2.4.1.1 對ANSYS進行配置19-20
• 2.4.1.2 運行PRO/E并配置config.pro20-21
• 2.4.2 將齒輪裝配模型導入到ANSYS中21-22
• 第三章 齒輪嚙合傳動的瞬態(tài)性能分析研究22-34
• 3.1 ANSYS/LS-DYNA簡介22
• 3.2 ANSYS前處理22-25
• 3.2.1 選擇單元23
• 3.2.2 設置實常數(shù)、材料屬性23
• 3.2.3 劃分網(wǎng)格、定義PART23-24
• 3.2.4 LS-DYNA中接觸方式的確定24
• 3.2.5 邊界條件和載荷的施加24-25
• 3.3 分析求解25-26
• 3.3.1 設置求解過程的控制參數(shù)25-26
• 3.3.2 求解26
• 3.4 嚙合齒輪瞬態(tài)應力分析26-29
• 3.4.1 齒寬方向輪齒應力分布26-27
• 3.4.2 齒高方向輪齒應力分析27-28
• 3.4.3 齒根應力分析28-29
• 3.5 輪齒嚙合動態(tài)性能分析29-34
• 3.5.1 齒輪傳動的振動機理29-32
• 3.5.2 齒輪嚙合動態(tài)響應分析32-34
• 第四章 齒輪修形對瞬態(tài)嚙合性能的影響分析34-45
• 4.1 引言34
• 4.2 齒輪修形目的及原理34-40
• 4.2.1 齒高修形35-37
• 4.2.2 齒向修形37-38
• 4.2.3 修形曲線與修形方法38-40
• 4.3 風電齒輪箱齒輪修形規(guī)范的建立40-41
• 4.3.1 大齒輪齒高修形40-41
• 4.3.2 小齒輪齒向修形41
• 4.4 斜齒輪修形結果分析41-44
• 4.4.1 修形結果應力分析41-43
• 4.4.2 修形結果振動響應分析43-44
• 4.5 本章小結44-45
• 第五章 結論與展望45-47
• 參考文獻47-51
• 致謝51-52
• 在學期間發(fā)表的學術論文和參加科研情況52

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