风电偏航减速器行星传动系统优化设计及均载特性研究

发布时间：2017-12-13 16:16

  本文关键词：风电偏航减速器行星传动系统优化设计及均载特性研究

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【摘要】：风电偏航减速器是风机偏航系统中最主要的零部件之一，其性能直接影响整个机组的运作。考虑到减速器经常受变载荷作用，，且处于高空架设不便维护等因素，设计时要求其具有长寿命、高可靠性、体积小、重量轻等特点。国内风机制造商对于高性能偏航减速器主要依赖进口，自主研发生产的偏航减速器仍然不能满足大型风力机组的使用要求，因此，开展偏航减速器传动系统的可靠性优化设计研究和均载特性分析，合理确定传动系统中各项参数的配置，对加快实现风力发电机关键核心技术国产化具有重要意义。 行星齿轮传动因其具有体积小、重量轻、传递效率高和承载能力高等特点，成为立式偏航减速器常用的传动方式之一。本文基于可靠性优化设计理论，将应力、强度等因素视为随机变量，采用分步优化法，分别建立以减速器整体外廓尺寸最小为目标函数的传动比优化分配模型和以单级传动体积最小为目标函数的齿轮参数优化模型；介绍了序列二次规划法(SQP)的算法原理，调用MatLab优化工具箱中的fmincon函数进行编程求解。通过实例证明了文中所介绍的方法可以获得满足给定设计条件的最优方案。 介绍了行星齿轮传动系统的均载原理、意义及实现均载常用的方法；运用集中质量方法，建立单级行星齿轮传动系统的静力学均载分析模型，将齿轮制造、安装误差分别沿外、内啮合线方向当量化，得出当量啮合误差的计算公式；推导了由太阳轮、行星架浮动引起的等效侧隙计算公式，分析了各构件误差对系统均载性能的影响。通过典型算例分析，编写相关Matlab计算程序，得到了太阳轮误差、行星轮误差、内齿圈误差、行星架误差分别对系统均载系数影响的关系曲线和行星轮均载系数函数的幅相频率特性图。 本文工作得到上海市重大技术装备研制专项资助(ZB-ZBYZ-02-11-1253)的支持。
【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH132.46

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 周奇才;李婧;俞敬;;减速器行星齿轮传动常规设计和优化设计的比较[J];中国工程机械学报;2007年03期

2 高云国;;行星齿轮传动动态均载测试及误差源的频谱分析[J];光学机械;1991年02期

3 杜刚;党晓强;刘华;;新世纪风力发电技术中的若干问题分析[J];电气时代;2011年03期

4 袁茹,王三民,沈允文;行星齿轮传动的功率分流动态均衡优化设计[J];航空动力学报;2000年04期

5 顾金梅;黄风立;张海军;;多目标模糊优化方法及其在可靠性设计中的应用[J];机械设计与制造;2008年01期

6 汤鱼;常山;宿吉鹏;王志强;;行星传动系统误差对载荷均布的影响研究[J];机械传动;2011年06期

7 成经平;单级2K-H行星齿轮装置的模糊优化设计[J];机械科学与技术;2002年05期

8 李威,于照,贾志新,孟惠荣;基于可靠度约束的行星齿轮传动系统参数优化设计[J];机械科学与技术;2003年06期

9 陆俊华,李斌,朱如鹏;行星齿轮传动静力学均载分析[J];机械科学与技术;2005年06期

10 吴上生;段福海;胡青春;;系统参数配置对多级行星齿轮传动可靠性的影响[J];机械设计;2007年10期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 蔡黎明;滑动轴承支撑的行星齿轮传动系统均载特性分析研究[D];南京航空航天大学;2010年

2 李善飞;偏航行星减速机优化设计研究[D];大连理工大学;2008年

本文编号：1285774