含区间不确定性参数的风电齿轮传动系统动力学特性研究
[Abstract]:Because of machining and assembling errors, material defects and wear, the parameters of wind power gear transmission system are uncertain. The uncertainty of input load and time-varying meshing stiffness caused by random wind speed, the nonlinear time-varying internal excitation caused by tooth clearance, and the multi-stage acceleration gear drive make the uncertainty problem of wind power gear transmission more prominent. Because of the lack of sample information and the high cost of obtaining samples, traditional stochastic methods and fuzzy methods are difficult to deal with such uncertain dynamics problems. Interval method is a new kind of uncertainty analysis method, which requires less sample information and can deal with the uncertainty problem under the lack of sample information. Based on the theory of interval mathematics, this paper develops an uncertainty analysis method for wind power gear transmission system, and applies it to the uncertainty analysis of its nonlinear dynamic characteristics. The main work of this paper includes: (1) first, the interval mathematics theory is introduced into the uncertainty analysis of the gear transmission system of wind power, and an interval based uncertainty analysis method for the general gear system is proposed. The method is applied to the uncertainty analysis of a typical wind power pure torsional gear system, and the feasibility and effectiveness of the method are verified. 2) considering the random load characteristics of the wind power gear transmission system, the interval analysis method of the gear system mentioned above is extended. It is applied to the interval analysis of dynamic response of wind power gear system under random wind excitation. In this paper, the influence of uncertain system parameters on the dynamic response characteristics of wind power gear transmission system is analyzed for the first-order planet-two-stage parallel gear system under random wind excitation with turbulent components. The results show that the uncertainty of the star-level stiffness parameters only affects the planetary meshing frequency in the dynamic response of each transmission level, and the uncertainty of the intermediate and high-speed stiffness parameters is the same as that of the planetary meshing frequency. The dynamic response of high speed transmission stage has obvious influence on 3. 3) aiming at the nonlinear uncertain dynamics problems caused by meshing stiffness parameter excitation and tooth side clearance, the interval harmonic balance method is proposed. The influence of interval uncertain parameters on the nonlinear dynamic characteristics of the system is studied. The results show that this method not only keeps the precision of interval analysis method, but also improves the calculation efficiency effectively.) the dynamic response characteristics of gear system with uncertain dynamic parameters are studied by experiments. Compared with the theoretical results, the dynamic response of the two systems is basically the same. The research results will be of great significance to improve the performance and reliability of wind power equipment.
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM315;TH132.41
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,本文编号:2177789
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