风电齿轮箱行星轮系局部缺陷动力学响应研究

发布时间：2023-02-15 08:58

　　随着能源危机与环境污染问题日趋严重,如何更好地开发利用风能等可再生资源成为世界各国普遍关注的热点问题。风力发电作为目前风能开发的主要形式之一,在调整产业结构中具有举足轻重的作用。为实现风电产业的可持续发展,对风电机组及其主要部件的安全性、可靠性和经济性都提出了更高的要求。风电齿轮箱作为风电机组动力传输的核心装置,在工作过程中的稳定性与可靠性直接影响风电机组的安全运行。因此,对风电齿轮箱局部缺陷演化规律进行探究具有重要的工程价值。本课题主要从以下方面展开研究:(1)系统地揭示了齿轮啮合过程中轮系振动信号的产生机理、局部缺陷的形成原因和不同类型的齿轮缺陷对齿轮啮合振动信号的调制作用,以及齿轮故障振动信号的形成机理,为后续章节中进行仿真信号分析提供理论依据。(2)分析风电齿轮箱的结构和传动原理,运用UG NX 12.0和ADAMS软件建立风电齿轮箱一级行星轮系的虚拟样机模型,并确定不同类型局部缺陷的三维建模方法。根据实际工况的需要,在虚拟样机模型的基础上对部件进行柔性化处理,建立一级行星轮系的刚柔耦合模型。通过将理论计算的太阳轮和行星轮转速和仿真结果对比,验证模型的有效性,为后续章节的动力学...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 行星轮系齿轮缺陷研究现状
        1.2.2 行星齿轮三维建模与仿真研究现状
        1.2.3 风电齿轮箱故障振动信号应用研究现状
    1.3 主要研究内容
第2章 齿轮故障与振动机理分析
    2.1 齿轮故障的分类和成因
    2.2 齿轮啮合的振动机理分析
    2.3 齿轮故障振动信号特征
        2.3.1 齿轮的啮合频率
        2.3.2 故障信号的调制
    2.4 本章小结
第3章 基于多体动力学的一级行星轮系动力学建模
    3.1 风电齿轮箱结构及参数介绍
    3.2 风电齿轮箱行星轮系三维模型建立
        3.2.1 风电齿轮箱一级行星轮系三维模型建立
        3.2.2 断齿与剥落缺陷建立
    3.3 一级行星轮系动力学建模
        3.3.1 动力学方程的建立与求解
        3.3.2 虚拟样机模型的建立
    3.4 刚柔耦合模型建立
    3.5 验证模型可靠性
    3.6 本章小结
第4章 局部缺陷演化对太阳轮质心的影响
    4.1 含不同程度局部缺陷的太阳轮简化模型建立
    4.2 局部缺陷对太阳轮质心位置的影响
        4.2.1 断齿缺陷演化对太阳轮质心的影响
        4.2.2 剥落缺陷演化对太阳轮质心的影响
    4.3 本章小结
第5章 局部缺陷演化对太阳轮动态响应的影响
    5.1 含局部缺陷的齿轮啮合刚度计算
    5.2 行星轮系故障特征频率计算
    5.3 局部啮合刚度变化对太阳轮振动加速度的影响
        5.3.1 健康齿轮的振动响应
        5.3.2 含不同程度断齿缺陷的太阳轮振动响应
        5.3.3 含不同宽度剥落缺陷的太阳轮振动响应
    5.4 本章小结
结论与展望
    研究结论
    工作展望
参考文献
致谢



本文编号：3743210