风力发电机增速装置的研究

开发风能发电是为了解决化石燃料的有限性和它的使用对环境造成污染的问题而寻找的可持续发展的新型能源方案之一,而增速装置是风力发电系统中最主要的传动系统,是风电场中必不可少的组成部分。但是由于风力发电系统结构复杂、可靠性要求高,目前国内大功率的风力发电机组中众多部件都是从国外进口,使得风力发电成本居高不下,因此急需自主开发研究大功率的风力发电增速装置系统使得风力发电更加系统化和经济化。本文主要做了以下几方面的工作: 首先,确定增速箱的机械结构。采用一级行星加上两级圆柱齿轮传动综合行星齿轮传动的小型化和圆柱齿轮的大传动比,各级传动比为i1 = 5, i2 = 3, i3= 3.5,按照所给定的工作环境变量确定齿轮副参数和传动部件的结构,利用ANSYS确定高速轴G轴最优结构,并用PRO/E软件对传动部件进行造型及装配。 其次,利用回差分析理论分析侧隙对回差的影响和齿轮传动中可能出现的三类回差来源(齿轮本身的固有误差,装置误差,其它误差),并详细计算了各级传动中的回差的大小,检验结构精度分配的正确性,提出减小回差的措施。 然后,针对增速传动的振动和噪声比减速传动大这一缺点,建立有限元振动理论模型,利用ANSYS软件,对轴系部件两齿轮轴E-F和G轴、D轮以及两级圆柱齿轮传动整体进行模态振动分析。根据分析所得的结果可知它们的最大振动变形情况,并得到各种振动形式的固有频率,则可得到正常工作情况下轴系部件能否发生共振。 最后,对行星齿轮接触分析进行探讨。利用ABAQUS软件,针对中心轮和行星轮的接触特点,建立了两轮的三维模型,利用INTERACTION接触分析模块,选择四面体单元C3D4结构进行齿面接触分析。