考虑时变啮合刚度的风机传动链动态性能

发布时间：2018-06-04 02:34

  本文选题：风力发电机 + 传动链　； 参考：《振动.测试与诊断》2015年06期

【摘要】：针对大型风力发电机组齿轮传动链动态刚度引起的机组结构振动问题,综合轮齿弯曲变形、齿根过度圆角处的基体变形和接触变形等因素,建立齿轮时变啮合刚度的量化分析模型,并与有限元动态啮合模型对比验证理论模型的正确性。在此基础上考虑齿轮时变啮合刚度和轴扭转刚度推导1.5 MW风力机传动链的动态总刚度,用于分析传动链在动态刚度下固有特性变化规律及传动链临界转速对动态刚度参数的敏感性,量化显示动态刚度幅值变化引起的临界转速波动。研究表明,齿轮时变啮合刚度的波动会引起传动链临界转速的不稳定,增大时变刚度幅值会引起转子系统临界转速的升高,但总体上啮合刚度波动对临界转速的影响处于非敏感区。本研究对揭示风力机齿轮传动链的内部刚度激励机理和实现系统动态性能优化设计提供理论依据。
[Abstract]:In view of the structural vibration problem caused by the dynamic stiffness of gear transmission chain of large wind turbine, the factors such as bending deformation of gear teeth, matrix deformation and contact deformation of tooth root are discussed. The quantitative analysis model of gear's time-varying meshing stiffness is established and compared with the finite element dynamic meshing model to verify the correctness of the theoretical model. On this basis, considering the gear time-varying meshing stiffness and axial torsional stiffness, the dynamic total stiffness of 1.5 MW wind turbine transmission chain is derived. It is used to analyze the inherent characteristics of the transmission chain under dynamic stiffness and the sensitivity of the critical speed of the transmission chain to the dynamic stiffness parameters, and to quantify the fluctuation of the critical speed caused by the change of the dynamic stiffness amplitude. The research shows that the fluctuation of gear's time-varying meshing stiffness will cause the instability of the critical speed of the transmission chain, and the increase of the amplitude of the time-varying stiffness will lead to the increase of the critical speed of the rotor system. On the whole, the influence of meshing stiffness fluctuation on critical speed is insensitive. This study provides a theoretical basis for revealing the internal stiffness excitation mechanism of the wind turbine gear transmission chain and realizing the optimal design of the dynamic performance of the system.
【作者单位】： 兰州理工大学数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室;兰州理工大学机电工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51165019) 甘肃省自然科学基金资助项目(1308RJYA018)
【分类号】：TM315

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本文编号：1975455