瓦级风电齿轮增速箱行星齿轮驱动系统动态特性研究

以载荷分流式两级行星加一级平行轴斜齿风电齿轮增速箱为研究对象,考虑外部载荷激励、时变啮合刚度的影响,详细推导并建立包含径向和扭转的系统动力学模型,分析计算系统低速级和中速级中行星轮与内齿圈和太阳轮的动态啮合力。应用龙格一库塔法求解,归纳分析得到各级中心构件径向振动速度和扭转振动角速度变化以及行星轮与内齿圈和太阳轮的动态啮合力时变特点。这为载荷分流式两级行星加一级平行轴斜齿风电齿轮增速箱动态优化设计提供了理论依据。

  风力发电机安装在山、荒漠、海滩等风口处,常受随机风载荷及强阵风的冲击,所处环境恶劣,且由于其空架设、维修困难等原因,对其可靠性和使用寿命都提出了比一般机械系统得多的要求。行星齿轮驱动增速箱是风力发电机的关键部件,它是风力发电机失效率的部件之一。据统计,风力发电系统的失效大约有12%来自齿轮箱,其失效机率大约为工业齿轮箱的两倍。所以研究在内外载荷条件下,风电发电机行星齿轮驱动系统动态特性,对其进行可靠性分析与评估具有重要的现实意义。(节选自机械驱动）