開題報告ppt-mw級風電增速器的參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)研究

1、MW級風電增速器的參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)研究,主要內(nèi)容,課題研究背景及意義,國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,研究內(nèi)容和目標,研究技術(shù)路線,研 究 進 程,參 考 文 獻,課題研究背景,,能源枯竭,新能源,風力發(fā)電,美好前景,,隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，煤、石油、天然氣等不可再生能源將日漸枯竭，能源問題迫切需要解決。,,隨著能源問題的日漸嚴重，尋找新能源成為了各國發(fā)展的一個新課題。,,風能作為一種清潔的可再生能源，在世界受到廣泛關(guān)注，而風力發(fā)電作為風能的主要應(yīng)用也飛速

2、發(fā)展。,,風力發(fā)電的飛速發(fā)展將為世界能源帶來新的希望，風能也將逐步成為人類利用的主要能源之一，因此風力發(fā)電具有美好前景,,風力發(fā)電機組分類,,水平軸風力發(fā)電機總體結(jié)構(gòu)圖,增速器功能：增速通常風輪的轉(zhuǎn)速很低，遠達不到發(fā)電機發(fā)電所要求的轉(zhuǎn)速，必須通過齒輪箱齒輪副的增速作用來實現(xiàn)，故也將齒輪箱稱之為增速器。 設(shè)計要求：承載能力高、體積小、重量輕、可靠性高和壽命長傳動特點：承受變載荷、低速和重載,增速器簡介,1.0MW齒

3、輪箱,2.0MW齒輪箱,增速器簡介,,,,運行工況,故障,,,風力發(fā)電增速齒輪箱在一般情況下受到的風力作用是無規(guī)律且變向的，還會受到強陣風的沖擊。風力發(fā)電機組的位置一般落在野外、山口或海邊等周圍無遮擋物且風能較大的地方，發(fā)電機、齒輪箱等部件安裝在機組塔架上一個狹小的機艙里,離地面高度為幾十米甚至一百多米。風機組位置的自然環(huán)境惡劣，溫差很大，交通不便，致使維修維護工作十分困難。,因此增速箱是風電成套設(shè)備中故障率較高的部件，風電齒輪箱設(shè)計制

4、造的關(guān)鍵技術(shù)一直是困擾我國乃至世界風電快速發(fā)展的重要因素。根據(jù)國際風能大會的數(shù)據(jù)分析，風力發(fā)電系統(tǒng)的失效 12%來自于齒輪箱的失效，大約是工業(yè)齒輪箱平均失效機率的兩倍。,,中國風電單機裝機容量變化,從目前的情況來看,風電齒輪箱市場可發(fā)展空間廣闊,齒輪箱驅(qū)動式風電機組仍是市場主流,兆瓦級風力發(fā)電機被廣泛生產(chǎn)應(yīng)用。由于傳遞的功率大，對增速器齒輪傳動的可靠性和壽命要求非常高。發(fā)生故障后維修周期長、費用高，給風電廠帶來較大的直接和間接損失。隨著

5、增速器各零部件設(shè)計的標準化、系列化、通用化,實現(xiàn)增速器零部件的參數(shù)化設(shè)計己成為大勢所趨,而計算機技術(shù)和CAD技術(shù)的迅速發(fā)展,又為參數(shù)化設(shè)計提供了軟件實現(xiàn)條件。 因此，本課題針對兆瓦級風力發(fā)電機建立增速器參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)，豐富了增速器的設(shè)計思路和方法, 可促使增速器設(shè)計與研究的快速發(fā)展,設(shè)計出具有高穩(wěn)定性和可靠性的風力發(fā)電設(shè)備,提高我國兆瓦級風力發(fā)電增速器的設(shè)計和制造水平。,課題研究意義,,風力發(fā)電的研究現(xiàn)狀,,風

6、力發(fā)電的研究現(xiàn)狀,風力發(fā)電發(fā)展趨勢,,,,,,,,,,,,,,,,,風力發(fā)電發(fā)展趨勢,直接驅(qū)動,單機容量大型化,變速運行,變漿距調(diào)節(jié)方式,采用柔性結(jié)構(gòu),發(fā)電機無刷化,研究內(nèi)容和目標,,,,參數(shù)化設(shè)計關(guān)鍵技術(shù),增速器零部件參數(shù)化模型的建立,工程圖自動生成及調(diào)整,,以SolidWorks為軟件平臺,以Access為后臺數(shù)據(jù)庫,在Visual C++編譯環(huán)境中對SolidWorks進行二次開發(fā),建立界面友好的風電齒輪增速器參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng),對相

7、關(guān)設(shè)計人員具有重要的參考價值和現(xiàn)實意義。,研究目標,,增速器零部件參數(shù)化自動裝配,,研究技術(shù)路線,方案設(shè)計,參數(shù)化建模,參數(shù)化自動裝配,參數(shù)化工程圖,可行性反饋,零部件設(shè)計可行性反 饋,可裝配性反饋,工程圖合理性反饋,MW級風力發(fā)電機增速器參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng),研究技術(shù)路線,1.增速器參數(shù)化設(shè)計關(guān)鍵技術(shù),研究技術(shù)路線,2.方案設(shè)計 傳動裝置是增速器的重要組成部分，風電系統(tǒng)中增速器裝置一般也采用齒輪傳動，這里重點介紹一

8、下傳動方案的確定。,研究技術(shù)路線,3.增速器零部件參數(shù)化模型建立,,參數(shù)化設(shè)計,,研究技術(shù)路線,4.增速器虛擬自動裝配及干涉檢查（1）增速器零部件虛擬自動裝配 虛擬裝配能夠提前預(yù)見產(chǎn)品裝配和設(shè)計中可能出現(xiàn)的問題,對產(chǎn)品優(yōu)化和設(shè)計合理性極為重要。（2）產(chǎn)品裝配順序規(guī)劃 在建立裝配體信息模型和提取零部件信息后,需要建立正確的產(chǎn)品裝配順序,從而保證自動裝配的順利進行。（3）自動裝配中的干涉檢查,研究技術(shù)路線,

9、5.工程圖自動生成及調(diào)整技術(shù) （1） 制作工程圖模板和定制圖紙格式 用戶可以利用SolidWorks系統(tǒng)自身提供的工程圖建立圖紙的大小、格式,確定零部件投影視圖類型和圖紙比例等。模板工程圖在參數(shù)化驅(qū)動中出現(xiàn)了很多問題,通過SolidWorks提供的API函數(shù)對其進行二次幵發(fā),可以解決上述問題。（2）工程圖調(diào)整方法 ①視圖比例調(diào)整 ②視圖位置調(diào)整 ③尺寸標注位置調(diào)

10、整 ④BOM自動生成及調(diào)整,進度計劃,研究進程,參考文獻,[1] 李俊峰，施鵬飛，高虎．中國風電發(fā)展報告2012[M]．北京:中國環(huán)境科學出版社，2012[2] 全球風能理事會．全球風電發(fā)展展望2012，2012[3] Global Wind Energy Council．GLOBAL WIND 2012 REPORT[R]．2012．3[4]肖英.風力發(fā)電機增速裝置的研究.〔碩士學位論文].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學

11、.2006:8-15[5]劉忠明,段守敏,王長路.風力發(fā)電齒輪箱設(shè)計設(shè)計制造技術(shù)的發(fā)展與展望.機械傳動,2006,30(6):l-4[6]漸開線齒輪行星傳動的設(shè)計與制造編委會.漸開線齒輪行星傳動的設(shè)計與制造.北京:機械工業(yè)出版社,2002.4[7]李華敏,李瑰賢等編著.齒輪機構(gòu)設(shè)計與應(yīng)用.北京:機械工業(yè)出版社,2007,6,參考文獻,[8]湯克平.風電增速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計敘談.機械傳動,2004,28(5):33一34[9]饒振鋼.行

12、星齒輪傳動設(shè)計.北京:化學工業(yè)出版社,2003[10]王文杰.風機增速器斜齒輪嚙合載荷及齒向修形的研究.〔碩士學位論文〕.大連:大連理工大學.2007:8一65[11]李潤方.齒輪傳動的剛度分析和修形方法.重慶:重慶大學出版社,1998[12]包家漢,張玉華等.齒輪嚙合過程齒間載荷分配有限元分析.機械傳動,2004,28(5):14一17.[13]王玉新,楊柳.漸開線直齒圓柱齒輪齒根應(yīng)力的有限元分析.機械設(shè)計,2004,8:21

13、一24[14]謝家鳳.齒輪齒形修形方法探討.機械,1995,參考文獻,[15]黃亞玲等.基于ANsYS的斜齒輪接觸非線性有限元分析.四川兵工學報,2006,4:31一33[16]楊生華.齒輪接觸有限元分析.計算力學學報,2003,20(2):189一194[17]HertzH.UberdieberuhrungfesterelastlscherkorPer.ReineandAngewandteMathematik,1882,92(2

14、1):156一171[18]VidekyE.BeitragezurberechnungderZahnrader.ZeitsehriftasterreehiehenhigenieurundArehitektenVereinsNr,1908,36.[19]ConryTF,SeiregA.AMathelnatiealProgrammingTeehniquefortheEvaluationofLoadDistributionandOPtim