风力发电机增速器齿轮修形技术研究

发布时间：2020-05-09 22:06

【摘要】： 本论文在国家高技术研究发展计划项目(863计划)(No.2006AA04Z101)的资助下,结合实际工程项目背景,对大功率风力发电机增速器齿轮修形技术理论与方法进行了深入研究。 首先建立斜齿轮修形的数学模型。根据齿廓修形参数和齿向修形参数的几何定义,在啮合平面上建立修形曲面方程的统一表达式；以渐开线发生线滚动角和轴向截面的旋转角为参数,建立修形齿面切极坐标方程；根据连续相切接触条件,建立修形齿面啮合方程。为后续的几何模型和有限元分析模型奠定理论基础。 其次,给出计算齿轮箱整体变形的具体方法。应用有限元刚体耦合技术构造箱体柔度矩阵,计算箱体变形；根据赫兹接触理论,计算滚动轴承变形。提出了基于SQL Server数据库的斜齿轮有限元信息结构模型,开发了参数化轮齿接触分析有限元建模程序。该程序首先应用APDL生成原始直齿轮模型,将单元、节点信息导入SQL Server数据库,然后在SQL Server数据库中批量化变换、修改节点坐标,并导入ANSYS依据原单元与节点关系重建有限元网格,实现斜齿轮微观几何拓扑修形有限元分析的精确、高效建模。提出了一种基于分级剖分的网格细化方法,解决轮齿接触区网格细化难题,与以往的全齿面细化相比,可以有效地缩减节点规模,提高计算效率和精度。 然后,将轮齿齿面离散成若干点,以离散点对的接触代替实际齿面接触,根据轮齿啮合变形协调条件和力平衡关系,建立轮齿面-面接触分析数字化模型。以修形参数作为设计变量,以避免啮入、啮出冲击和载荷均布为目标函数,结合面-面接触分析模型,建立考虑增速器整体变形条件的齿轮修形优化设计模型。将齿轮箱体、轴承、轴、齿轮体的受载变形耦合至齿面各接触点上,对接触点的法向变形进行三次样条拟合,从而得到齿面变形函数,再基于“反变形”思想对齿面进行修形,分析修形后的接触应力、载荷分布、接触斑点等啮合性质,从而确定修形参数。 最后,通过分析考察修形参数对某风力发电机增速器输出级斜齿轮传动啮合性质的影响,确定最佳修形参数。在某企业1.5MW风力发电机增速器试验台上,采用DP1500振动信号采集分析系统,测试4种工况下增速器的振动信号。测试结果显示在计算工况下,啮合频率上的振动信号幅值最小,表明根据本文方法确定的齿轮修形参数是基本合理的,验证了本文理论和方法的正确性和有效性。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH132.41

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王月华;;小龙水电站增速器故障分析[J];四川水力发电;2011年S1期

2 马小明;伍聂修;;大功率风力发电机增速齿轮断裂原因分析[J];机械工程材料;2011年07期

3 尚振国;王德伦;;修形斜齿轮啮合性质及误差影响分析[J];大连理工大学学报;2011年05期

4 季家强;;峪铁水电站贯流式水轮机组安装之我见[J];河南水利;2001年06期

5 杨平;;竖井贯流式机组在小龙水电站中的应用及问题分析[J];四川水力发电;2011年S1期

6 何加群;范光辉;;风电轴承需求与创新能力建设[J];风能;2011年05期

7 ;核心部件制造项目落户宝坻 填补国内高端产品空白 津城风电产业“风头更劲”[J];资源节约与环保;2011年03期

8 尚恩清;董友;;离心压缩机的振动分析及解决措施[J];风机技术;2011年04期

9 程秀娟;;风力发电机结构与分类探讨[J];现代商贸工业;2011年16期

10 ;[J];;年期

相关会议论文 前10条

1 方绍恩;;磁力引纬织机中2K-H行星增速器的优化设计[A];第十四届全国机构学学术研讨会暨第二届海峡两岸机构学学术交流会论文集[C];2004年

2 刘学武;王开国;张安伟;;关于汽车变速器齿轮设计的两个关键点[A];“广汽部件杯”广东省汽车行业第六期学术论文集[C];2011年

3 刘汉忠;;浅析北钢3~#鼓风机增速器轮齿折断的原因[A];2010年全国炼铁生产技术会议暨炼铁学术年会文集（下）[C];2009年

4 徐明奇;张雪明;郭景富;朱挽强;;0.1KW磁力耦合海流发电装置的研制[A];第二届全国海洋能学术研讨会论文集[C];2009年

5 解再益;;轴伸贯流式水轮机的应用与创新[A];福建省水力发电工程学会2006年学术论文汇编[C];2006年

6 解再益;;轴伸贯流式水轮机的应用与创新设计[A];福建省科学技术协会第七届学术年会分会场——提高水力发电技术 促进海西经济建设研讨会论文集[C];2007年

7 陈辛波;李晏;;万向减速/增速器的机构原型[A];人才、创新与老工业基地的振兴——2004年中国机械工程学会年会论文集[C];2004年

8 汤毅强;汤华诺;;全贯流式水轮机的设计[A];水电设备的研究与实践——第十七次中国水电设备学术讨论会论文集[C];2009年

9 王保刚;赵郁军;刘军杰;王晶国;;单圆弧齿轮增速器安装、检修技巧[A];2010年河北省冶金学会炼铁技术暨学术年会论文集[C];2010年

10 王玉娟;;江厦潮汐试验电站6#机的双向组合轴承[A];第二届全国海洋能学术研讨会论文集[C];2009年

相关重要报纸文章 前10条

1 见习记者 王佳丽;太重风电增速器厂房竣工[N];山西经济日报;2009年

2 周建虹;太重全力进军风电领域 增速器厂房开工建设[N];中国工业报;2008年

3 记者 王龙飞邋通讯员 周建虹;太重集团全面进军风电领域[N];山西经济日报;2008年

4 丁洁;太重向风电设备领域进军[N];太原日报;2009年

5 本报记者 谭论 王玲玲;技术创新——沈阳机床发展的增速器[N];中国机电日报;2001年

6 周建虹;太重积极进军风电领域[N];中国冶金报;2009年

7 周建虹;太重3亿元建现代化齿轮制造基地[N];中国工业报;2009年

8 李义;日本精工将增产风力发电机用轴承[N];中国贸易报;2007年

9 周建虹;投资3亿元打造齿轮制造基地 太重进军风电设备领域[N];机电商报;2009年

10 丁洁　建虹;太重风电增速器通过CCS认证[N];太原日报;2009年

相关博士学位论文 前2条

1 尚振国;风力发电机增速器齿轮修形技术研究[D];大连理工大学;2010年

2 庞桂兵;脉冲电化学及电化学机械齿轮光整与修形加工技术研究[D];大连理工大学;2005年

相关硕士学位论文 前10条

1 赵，

本文编号：2656813