大型風(fēng)能發(fā)電機(jī)組傳動系統(tǒng)故障分析與評價

【摘要】：風(fēng)力發(fā)電機(jī)是利用風(fēng)能驅(qū)動發(fā)電機(jī),將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的大型機(jī)組。經(jīng)過20年的發(fā)展,我國已在該領(lǐng)域處于領(lǐng)先水平。 大型風(fēng)能發(fā)電機(jī)組傳動系統(tǒng)的故障是風(fēng)機(jī)運(yùn)行中的主要問題,尤其是齒輪箱的故障,占到了整個故障很大的百分比。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的傳動系統(tǒng)主要是由風(fēng)輪轉(zhuǎn)子、低速軸、齒輪箱、高速軸和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子構(gòu)成的。主軸,扭力軸是傳動系統(tǒng)中很重要的部件,通過現(xiàn)有的疲勞理論對關(guān)鍵部件進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測,從而找到整個傳動系統(tǒng)故障預(yù)測方法。 本文利用ug,adams,ansysworkbench等軟件對風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行了靜力學(xué),動力學(xué),疲勞壽命分析,將疲勞理論與有限元分析軟件結(jié)合起來,驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的合理性。利用ansysworkbench對齒輪箱關(guān)鍵部件的模態(tài)分析,得到了傳動軸,關(guān)鍵齒輪的壽命,疲勞破壞,等效交變應(yīng)力,安全系數(shù)等相關(guān)云圖。 今后研究將從動力學(xué)角度出發(fā)研究故障原因及其狀態(tài)效應(yīng)。在大型風(fēng)能發(fā)電機(jī)組故障敏感參數(shù)及特征提取的基礎(chǔ)上,進(jìn)行風(fēng)能發(fā)電機(jī)組傳動系統(tǒng)故障預(yù)測評估。 【關(guān)鍵詞】：大型風(fēng)力發(fā)電機(jī) 增速齒輪箱 ADAMS 疲勞分析 ANSYSWokbench 故障預(yù)測
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TM315
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 課題來源8
• 1.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動系統(tǒng)8-10
• 1.3 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動系統(tǒng)失效與故障類型10-13
• 1.4 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動系統(tǒng)故障分析研究的意義與內(nèi)容13-15
• 1.4.1 論文研究的意義13-14
• 1.4.2 論文的主要研究內(nèi)容14-15
• 2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動系統(tǒng)關(guān)鍵部件失效分析15-38
• 2.1 傳動系統(tǒng)的基本參數(shù)15-16
• 2.2 主軸故障分析16-18
• 2.2.1 主軸靜力學(xué)失效分析16-17
• 2.2.2 主軸的故障預(yù)測與評價17-18
• 2.3 主軸軸承的失效分析18-20
• 2.3.1 主軸軸承靜力學(xué)失效分析18-19
• 2.3.2 主軸軸承故障分析與評價19-20
• 2.4 扭力軸疲勞故障分析20-24
• 2.4.1 扭力軸靜力學(xué)失效分析20-23
• 2.4.2 扭力軸的故障預(yù)測與評價23-24
• 2.5 關(guān)鍵齒輪的疲勞故障分析24-28
• 2.5.1 利用疲勞理論進(jìn)行關(guān)鍵齒輪失效分析24-27
• 2.5.2 關(guān)鍵齒輪故障分析與評價27-28
• 2.6 關(guān)鍵齒輪接觸故障分析28-31
• 2.6.1 利用ansys 對齒輪進(jìn)行接觸故障分析28-29
• 2.6.2 齒輪接觸故障分析與評價29-31
• 2.7 利用模態(tài)分析對傳動系統(tǒng)關(guān)鍵部件進(jìn)行故障分析31-37
• 2.7.1 傳動系統(tǒng)關(guān)鍵零部件模態(tài)分析31-35
• 2.7.2 基于模態(tài)分析的關(guān)鍵部件的故障預(yù)測與評價35-37
• 2.8 本章小結(jié)37-38
• 3 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動系統(tǒng)動力學(xué)失效分析38-57
• 3.1 Adams 軟件計(jì)算方法38-41
• 3.2 柔性體理論在傳動系統(tǒng)故障中的應(yīng)用41-43
• 3.2.1 柔性體的空間坐標(biāo)41-42
• 3.2.2 柔體動力學(xué)計(jì)算公式42-43
• 3.3 基于adams 風(fēng)力機(jī)傳動系統(tǒng)關(guān)鍵齒輪故障分析43-49
• 3.3.1 風(fēng)力機(jī)關(guān)鍵齒輪模態(tài)中性文件44
• 3.3.2 風(fēng)力機(jī)關(guān)鍵齒輪模態(tài)中性文件生成方法44-46
• 3.3.3 風(fēng)力機(jī)關(guān)鍵柔性體斜齒輪的模態(tài)分析46-49
• 3.3.4 基于Adams 模態(tài)分析對關(guān)鍵齒輪進(jìn)行故障分析與評價49
• 3.4 傳動系統(tǒng)動力學(xué)故障分析49-56
• 3.4.1 基于Adams 傳動系統(tǒng)動力學(xué)故障分析49-56
• 3.4.2 傳動系統(tǒng)動力學(xué)失效分析56
• 3.5 本章小結(jié)56-57
• 4 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動系統(tǒng)整體故障分析與評價57-79
• 4.1 風(fēng)機(jī)傳動系統(tǒng)的故障敏感參數(shù)及故障點(diǎn)57-60
• 4.1.1 傳動系統(tǒng)敏感參數(shù)提取57-59
• 4.1.2 傳動系統(tǒng)故障點(diǎn)的類型及監(jiān)控措施59-60
• 4.2 基于Ansysworkbench 風(fēng)力發(fā)電機(jī)傳動系統(tǒng)關(guān)鍵部件隨機(jī)振動分析60-66
• 4.2.1 主軸振動分析60-61
• 4.2.2 行星架振動分析61-62
• 4.2.3 扭力軸振動分析62-64
• 4.2.4 5 號斜齒輪振動分析64-65
• 4.2.5 底座振動分析65-66
• 4.3 風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱零部件參數(shù)優(yōu)化66-70
• 4.4 基于Ansysworkbench 風(fēng)機(jī)傳動系統(tǒng)關(guān)鍵部件優(yōu)化分析70-74
• 4.4.1 主軸優(yōu)化分析71-72
• 4.4.2 主軸軸承優(yōu)化分析72-73
• 4.4.3 底座優(yōu)化分析73-74
• 4.5 風(fēng)力發(fā)電機(jī)傳動系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性分析74-76
• 4.5.1 風(fēng)機(jī)傳動運(yùn)行可靠性分析74-75
• 4.5.2 風(fēng)機(jī)傳動運(yùn)行穩(wěn)定性分析75-76
• 4.6 基于MATLAB 風(fēng)機(jī)傳動系統(tǒng)仿真分析76-78
• 4.7 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動系統(tǒng)整體故障分析與評價78-79
• 5 總結(jié)與展望79-81
• 5.1 全文總結(jié)79
• 5.2 下段工作展望79-81
• 參考文獻(xiàn)81-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況83-84
• 致謝84

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