風(fēng)力機傳動系統(tǒng)動態(tài)特性分析與優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的迅速發(fā)展，對風(fēng)力發(fā)電機傳動系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)提出了更高穩(wěn)定性和可靠性的要求。增速箱作為傳動系統(tǒng)的重要部件之一，研究其在復(fù)雜載荷下的動態(tài)特性及優(yōu)化內(nèi)部構(gòu)件對風(fēng)力機的設(shè)計、效率、使用壽命等有一定的指導(dǎo)作用。本文以1.5兆瓦市場主流風(fēng)機傳動系統(tǒng)為研究對象，對增速箱的動態(tài)特性、關(guān)鍵部件優(yōu)化、易損構(gòu)件的疲勞壽命作了研究。主要研究內(nèi)容如下：
　　首先，對比分析增速箱的傳動方案，確定了增速箱的傳動結(jié)構(gòu)，用傳統(tǒng)設(shè)計方法給出了各個部件的設(shè)計參

2、數(shù)，再應(yīng)用MATLAB優(yōu)化工具箱對設(shè)計參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計，建立了增速箱內(nèi)部參數(shù)優(yōu)化平臺。設(shè)計了柔性銷軸行星輪系均載結(jié)構(gòu)，利用UG軟件建立了傳動系統(tǒng)的三維實體模型，對內(nèi)部構(gòu)件進行受力分析，校核了各個構(gòu)件的強度，驗證其均載特性。
　　其次，根據(jù)多體動力學(xué)理論，建立了傳動系統(tǒng)的動力學(xué)模型，將建好的三維模型導(dǎo)入ADAMS軟件中，建立了虛擬樣機，計算并設(shè)置了仿真所需要的樣機參數(shù)。利用Hypermesh、ANSYS、ADAMS之間的數(shù)據(jù)接口將關(guān)

3、鍵部件柔性化，替換剛體模型的關(guān)鍵部件，建立剛?cè)狁詈夏Ｐ汀７謩e分析了剛體模型和剛?cè)狁詈夏Ｐ驮诜€(wěn)態(tài)風(fēng)速及強風(fēng)沖擊下增速箱的動態(tài)特性，得到部分柔形體最大應(yīng)力應(yīng)變的危險節(jié)點。兩種模型動態(tài)特性與理論值誤差相比較，確定樣機的準確性。
　　最后，運用ANSYS Workbench對關(guān)鍵部件行星架與緩沖套進行模態(tài)分析、多目標優(yōu)化、拓撲優(yōu)化，使構(gòu)件結(jié)構(gòu)更加合理，行星架及緩沖套的質(zhì)量及最大應(yīng)力降低，避免產(chǎn)生應(yīng)力集中，提升行星架的使用性能。利用疲勞分析