瓦級風電齒輪增速箱行星齒輪驅動系統動態特性研究

以載荷分流式兩級行星加一級平行軸斜齒風電齒輪增速箱為研究對象,考慮外部載荷激勵、時變嚙合剛度的影響,詳細推導并建立包含徑向和扭轉的系統動力學模型,分析計算系統低速級和中速級中行星輪與內齒圈和太陽輪的動態嚙合力。應用龍格一庫塔法求解,歸納分析得到各級中心構件徑向振動速度和扭轉振動角速度變化以及行星輪與內齒圈和太陽輪的動態嚙合力時變特點。這為載荷分流式兩級行星加一級平行軸斜齒風電齒輪增速箱動態優化設計提供了理論依據。

  風力發電機安裝在山、荒漠、海灘等風口處,常受隨機風載荷及強陣風的沖擊,所處環境惡劣,且由于其空架設、維修困難等原因,對其可靠性和使用壽命都提出了比一般機械系統得多的要求。行星齒輪驅動增速箱是風力發電機的關鍵部件,它是風力發電機失效率的部件之一。據統計,風力發電系統的失效大約有12%來自齒輪箱,其失效機率大約為工業齒輪箱的兩倍。所以研究在內外載荷條件下,風電發電機行星齒輪驅動系統動態特性,對其進行可靠性分析與評估具有重要的現實意義。(節選自機械驅動）