文档介绍：北京交通大学
硕士学位论文
兆瓦级风电齿轮箱设计与研究
姓名:凡增辉
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及自动化
指导教师:蔡永林;赵熙雍
20090601
中文摘要摘要:风电产业的飞速发展促成了风电装备制造业的繁荣,风电齿轮箱作为风电机组的核心部件,倍受国内外风电相关行业和研究机构的关注。但由于国内风电齿轮箱的研究起步较晚,技术薄弱,特别是兆瓦级风电齿轮箱,主要依靠引进国动进行有限元接触研究,实现渐开线斜齿轮的修形设计。外技术。因此,急需对兆瓦级风电齿轮箱进行自主开发研究,真正掌握风电齿轮箱设计制造技术,以实现风机国产化目标。本文以南车株洲电力机车研究所有限公司引进的兆瓦级风力发电机为对象,通过方案选取,齿轮参数计算等对其配套的齿轮箱进行自主设计,并通过对齿轮传首先,确定齿轮箱的机械结构。选取两级行星派生型传动方案,通过计算,确定各级传动的齿轮参数。对行星齿轮传动进行受力分析,得出各级齿轮受力结果。依据标准进行静强度校核,结果符合安全要求。其次,基于疎参数化建模功能,运用渐开线方程及螺旋线生成理论,建立斜齿轮的三维参数化模型。通过接口配置,实现与牧印然后,对齿轮传动系统进行了齿面接触应力计算。先利用常规算法进行理论分析计算,再利用杏邢拊7治黾扑悖⒔秸呒右远员龋峁嘟?见,只要模型合理,有限元法可以得到较好的结果。分析了接触参数对接触应力计算的影响,并确定了恰当合理的参数。最后,依据齿轮修形原理,提出斜齿轮齿廓齿向修形方案。采用有限元接触分析,对比修形前后的齿面接触应力分布,得出修形方案具有合理性。关键词:风电齿轮箱;结构设计;参数化建模;有限元接触分析:修形分类号:籘
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。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书了明确的说明并表示了谢意。
答粥签字日期:砂哆年石月∥日耭召日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特提供阅览服务,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得学位论文作者签名:导师签名:
致谢习工作中,赵老师深厚的学术造诣丰富的工程经验极大地丌阔了我的思路拓展了本论文的工作是在我的导师蔡永林副教授、赵熙雍教授的悉心指导下完成的,在论文的选题、研究、撰写等过程中,始终得到两位老师的悉心指点。在这两年的学习与工作中,跟随蔡老师学到了丰富系统的专业知识和独立进行科学工作的方法,蔡老师严谨的治学态度和科学的工作方法使我受益匪浅。在公司一年的学我的视野,使我获益良多。在此我要向蔡老师与赵老师表示衷心的感谢,并致以深深的敬意。感谢北京交通大学机电学院与南车株洲电力机车研究所有限公司给予我的联合培养的机会,在学习与工作中,让我这两年的生活变的丰富而有挑战。感谢北京交通大学机电硕班全体同学以及南车株洲电力机车研究所风电事业部全体同仁在学习、工作与生活上给予我的帮助。还要特别感谢我的家人,他们的深情厚爱以及始终如一的鼓励支持是我最大的前进动力。最后,衷心地感谢在百忙之中评审论文和参加答辩的各位教授和专家
课题来源国内外发展现状与趋势风力发电国内外发展现状与趋势作为校企联合培养项目,本课题来自南车株洲电力机车研究所有限公司风电事业部对兆瓦级风力发电机结构技术消化吸收并开发自主知识产权的风力发电机项目。本课题就是建立在对引进的兆瓦级风力发电增速齿轮箱结构技术消化吸收的基础上,对增速齿轮箱进行结构设计,对轮齿进行接触应力分析和修形研究,找出改善齿轮啮合状况的规律,为研发自主知识产权的风机增速齿轮箱打下基础。风能是一种清洁的永续能源,与传统能源相比,风力发电不依赖外部能源,没有燃料价格风险,发电成本稳定,也没有碳排放等环境成本;此外,可利用的风能在全球范围内分布都很广泛。正是因为有这些独特的优势,风力发电逐渐成为许多国家可持续发展战略的重要组成部分,发展迅速。根据全球风能理事会的统计,全球的风力发电产业正以惊人的速度增长,在过去年平均年增长率达到%,年年底,全球装机总量达到了万千瓦,每年新增万千瓦,意味着每年在该领域的投资额达到了谂吩4ā许多国家采取了诸如价格、市场配额、税收等各种激励政策,从不同的方面引导和支持风电的发展。在政策的鼓励下,年全球风电新装机容