内、外混合激励下风力机主传动系的扭振响应分析

发布时间：2021-04-09 06:35

　　针对某1.5兆瓦双馈风力发电机组,采用集中质量法建立了其主传动链的平移-扭转耦合动力学模型,通过傅里叶级数模拟各齿副的时变啮合刚度,并综合考虑轴承支撑刚度、轴的扭转刚度等内部激励,以及时变风速引起的叶轮扭矩激励,仿真获得了各级传动齿轮的扭转振动响应特征。结果发现,各齿轮副的啮合频率在扭振响应谱中均清晰可见,数值与施加的刚度激励相吻合,表明仿真结果真实、可信。通过对比各级齿轮的响应幅值和变化趋势,发现风力机的结构振动由低速级向高速级逐渐增大,其中以高速轴齿轮的扭振响应最为突出。 

【文章来源】：机械设计与制造. 2020,(08)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

0 齿轮2角加速度振动响应

研究的对象是1.5MW风电机组的主传动系统，其结构包含一级行星轮系和两级平行轮系，机组工作参数及传动结构参数，如表1～表2所示。该机组的结构示意图，如图1所示。图中：b—叶轮；pi(i=1～3）—行星轮；r—内齿圈；s—太阳轮；1、2、3、4—两级平行轴齿轮；g—发电机。2.1 建模的基本思路

针对的传动结构，如图1所示。文献[9]完成了建模与仿真分析，但该模型将齿轮2、3等效为一个齿轮，而且没有考虑啮合阻尼的影响。为了全面描述系统的动力学特性，文中建立了一个21自由度模型，示意图，如图2所示。除考虑各齿轮对的啮合刚度、轴系扭转刚度、轴承支撑刚度以外，齿轮副的啮合阻尼也计入其中。模型（图2）中的参数详述如下：kj为轴承的支撑刚度（j=1,2…6);kzj为轴的扭转刚度（j=1,2,3,4);ksi(t）、kri(t）、k12(t）、k34(t）分别为太阳轮与行星轮、内齿圈与行星轮、齿轮1与齿轮2、齿轮3与齿轮4的时变啮合刚度；csi、cri、c12、c34分别为太阳轮与行星轮、内齿圈与行星轮、齿轮1与齿轮2、齿轮3与齿轮4的啮合阻尼。


本文编号：3127113