風(fēng)電增速箱非線性振動噪聲分析及動力優(yōu)化.pdf

1、增速齒輪箱是風(fēng)力發(fā)電機(jī)重要的傳動部件。由于機(jī)組工作環(huán)境惡劣、可維性差，對齒輪箱提出了高可靠性、長壽命等性能要求，而齒輪傳動系統(tǒng)的非線性振動特性在一定程度上反映了齒輪箱的綜合性能，因此，開展風(fēng)電增速箱振動噪聲分析和動力優(yōu)化方法研究，對解決其減振降噪問題具有重要理論意義和工程應(yīng)用價值。
　　 論文課題來源于國家科技支撐計劃項目。綜合運用齒輪嚙合原理、非線性振動理論以及優(yōu)化設(shè)計方法，對風(fēng)電增速齒輪箱進(jìn)行非線性振動噪聲分析及動態(tài)響應(yīng)優(yōu)化

2、。本文的主要研究工作如下：
　　 ①在ANSYS軟件中，建立了風(fēng)電增速箱動力有限元分析模型，采用分塊Lanczos法進(jìn)行模態(tài)分析，得出增速箱的固有頻率及固有振型；考慮時變嚙合剛度、阻尼、齒側(cè)間隙、傳動誤差等非線性因素，通過數(shù)值模擬得到齒輪系統(tǒng)剛度激勵、誤差激勵及沖擊激勵等內(nèi)部激勵，運用完全法對齒輪系統(tǒng)進(jìn)行非線性動態(tài)響應(yīng)分析，得出增速箱振動位移、振動速度及振動加速度。
　　 ②根據(jù)風(fēng)電增速箱的動態(tài)響應(yīng)計算結(jié)果，提取箱體外表

3、面上節(jié)點時域振動位移，經(jīng)過傅里葉變換轉(zhuǎn)換成頻域響應(yīng)，以此為邊界條件在SYSNOISE中建立箱體聲學(xué)邊界元分析模型，采用直接邊界元法進(jìn)行輻射噪聲預(yù)估，得出箱體表面的聲壓云圖及外聲場場點的輻射噪聲。
　　 ③以增速箱箱體結(jié)構(gòu)參數(shù)為設(shè)計變量、箱體體積為狀態(tài)變量、箱體表面加速度均方根值為目標(biāo)函數(shù)，構(gòu)建風(fēng)電增速箱動力優(yōu)化模型，采用一階優(yōu)化方法進(jìn)行增速箱動態(tài)響應(yīng)優(yōu)化，求解得到設(shè)計變量最優(yōu)解，并對優(yōu)化設(shè)計后增速箱的靜強(qiáng)度及振動特性進(jìn)行評價。<