風(fēng)力發(fā)電機(jī)增速器課件

1、摘要我國(guó)屬于發(fā)展中國(guó)家，經(jīng)濟(jì)、能源與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展是實(shí)現(xiàn)我國(guó)現(xiàn)代化目標(biāo)的重要前提。我國(guó)是個(gè)能源大國(guó)，也是個(gè)能源消費(fèi)大國(guó)，當(dāng)前我國(guó)能源的發(fā)展面臨著人均能耗水平低、環(huán)境污染嚴(yán)重、能源利用率以及可再生能源比例少等問(wèn)題。因此，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，減少溫室氣體排放，緩解環(huán)境污染，加強(qiáng)能源安全已成為全國(guó)關(guān)注的熱點(diǎn)，對(duì)可再生能源的利用，特別是風(fēng)能開(kāi)發(fā)利用也給予了高度重視。風(fēng)能是一種清潔的可再生能源，風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)能利用的主要形式，也是目前可再生能源中技術(shù)最成熟、最具有規(guī)模化開(kāi)發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式之一。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由主軸、齒輪箱、輸出軸等部分組成，首先對(duì)齒輪箱進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)某型風(fēng)力發(fā)電機(jī)所要求

2、的技術(shù)匹配參數(shù)，選擇適當(dāng)?shù)凝X輪傳動(dòng)方案，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行傳動(dòng)比分配與各級(jí)傳動(dòng)參數(shù)如模數(shù)、齒數(shù)等的確定，對(duì)于齒輪箱中的軸進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)齒輪、軸以及軸承進(jìn)行校核，再考慮行星架、箱體的選用問(wèn)題，最后在考慮其他因素對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的影響，進(jìn)行三維仿真模擬。關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；行星齒輪傳動(dòng)；模擬仿真 IIAbstractChina is a developing country, the coordinated development of economy, energy and environment is an important prerequisite to realize our moder

3、nization goal. China is a big energy country, but also a large energy consumption, the current development of China's energy is facing a low level of per capita energy consumption, environmental pollution, energy efficiency and the proportion of renewable energy and other issues. Therefore, to a

4、djust the energy structure, reduce greenhouse gas emissions, ease environmental pollution, strengthen energy security has become a hot topic of concern to the use of renewable energy, especially wind energy development and utilization has also given high priority. Wind energy is a clean renewable en

5、ergy, wind power is the main form of wind energy utilization, but also the renewable energy in the most mature technology, the most large-scale development conditions and commercial development prospects of one of the power generation.The transmission mechanism of the wind turbine is mainly composed

6、 of the main shaft, gear box and output shaft. First, the gear box is designed. According to the technical matching parameters required by a certain type of wind turbine, the appropriate gear transmission scheme is selected. On this basis, The gear ratio and the transmission parameters such as modul

7、us, the number of teeth, etc. to determine the shaft for the design of the gear box, and gears, shafts and bearings to check, and then consider the planetary planes, the selection of the box, and finally Three-dimensional simulation is carried out to consider the influence of other factors on wind t

8、urbines.Key words: Wind turbine transmission mechanism;Planetary gear drive; SimulationIII目錄1 緒論11.1 選題的背景及意義11.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究現(xiàn)狀11.2.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展11.2.2 國(guó)外發(fā)展31.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容42 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)組成52.1 風(fēng)力發(fā)電的原理52.2 發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)53 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)73.1 設(shè)計(jì)參數(shù)73.2 設(shè)計(jì)方案73.2.1 方案的討論73.2.2 初步確定總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)83.3 傳動(dòng)比的分配83.4 齒數(shù)的選擇83.4.1 齒數(shù)的選用93.4.2 齒輪的校核133.5 軸的設(shè)

9、計(jì)193.5.1 低速級(jí)傳動(dòng)軸尺寸設(shè)計(jì)193.5.2 中間級(jí)傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)193.5.3 高速級(jí)軸的設(shè)計(jì)193.5.4 軸的校核203.6 行星架的選用223.7 箱體的設(shè)計(jì)與選用223.7.1 齒輪箱箱體設(shè)計(jì)223.7.2 齒輪箱的冷卻和潤(rùn)滑223.7.3 齒輪箱的使用及其維護(hù)234 影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率的因素244.1 風(fēng)力大小對(duì)功率的影響244.2 葉片附著物對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的阻礙因素對(duì)功率的影響244.3 齒輪箱設(shè)計(jì)對(duì)功率的影響因素254.4 軸的合理設(shè)計(jì)對(duì)功率影響255 齒輪箱的三維建模265.1 軟件介紹265.2 建模截圖265.2.1 一級(jí)行星系傳動(dòng)265.2.2 二級(jí)行星系傳動(dòng)275

10、.2.3 三級(jí)平行軸傳動(dòng)285.2.4 箱體圖285.2.5 整體剖視圖306技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析326.1零件材料的經(jīng)濟(jì)性分析326.2方案選擇上的技術(shù)性分析337結(jié)論35致謝36參考文獻(xiàn)37附錄A38附錄B431 緒論 1.1 選題的背景及意義 1）提供國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需的能源 能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類(lèi)生活必需的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。我國(guó)能源面臨最突出的問(wèn)題是國(guó)內(nèi)化石類(lèi)能源供應(yīng)嚴(yán)重不足。一項(xiàng)關(guān)于我國(guó)未來(lái)能源供需報(bào)告曾預(yù)測(cè)，2020年國(guó)內(nèi)可供應(yīng)常規(guī)能源的量不到2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，能源缺口將為4億至5億噸，需要從國(guó)外進(jìn)口。如果要減輕我國(guó)對(duì)石油和天然氣進(jìn)口的依賴(lài)，必須調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，大規(guī)模開(kāi)發(fā)可再生能源。可再生能源將作

11、為主要的替代能源，而風(fēng)力發(fā)電則是可再生能源發(fā)展的重點(diǎn)，市場(chǎng)廣闊、前景光明，將為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供更充足的物質(zhì)保證。 2）減少溫室氣體排放 風(fēng)力發(fā)電是當(dāng)前既能獲得能源，又能減少有害氣體排放的最佳途徑之一。目前我國(guó)的電能結(jié)構(gòu)中75%是煤電，排放污染嚴(yán)重，增加風(fēng)電等清潔能源比重刻不容緩。在減少溫室氣體二氧化碳和導(dǎo)致酸雨的二氧化硫等有害氣體排放、保護(hù)環(huán)境、環(huán)節(jié)全球氣候變暖方面，風(fēng)電是有效措施之一。 3）提高能源利用效率 常規(guī)能源發(fā)電雖然直接成本較低，但其成本還應(yīng)包括運(yùn)輸、環(huán)境、資源等社會(huì)因素，加在一起要比風(fēng)力發(fā)電高得多。研究表明，這方面的成本大約要高出40%,并且這些外部成本是以環(huán)境污染和資源消耗為代價(jià)

12、的。風(fēng)力發(fā)電由于基本沒(méi)有外部成本，其社會(huì)成本就小得多。1.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究現(xiàn)狀1.2.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展 風(fēng)力發(fā)電是我國(guó)現(xiàn)階段用處最多，國(guó)民最喜歡的一種清潔的可再生能源，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的開(kāi)發(fā)緩解了我國(guó)環(huán)境污染的現(xiàn)象，減少了產(chǎn)生。煤炭的燃燒作為能源的使用大概是19世紀(jì)之前采用的方式，這種方式的大量使用致使我國(guó)的環(huán)境現(xiàn)狀一天天惡劣下去，部分地區(qū)出現(xiàn)了泥石流、洪水的侵襲等各種自然災(zāi)害。我國(guó)認(rèn)識(shí)到這個(gè)問(wèn)題之后，更加積極地將新能源的開(kāi)發(fā)搬上國(guó)家建設(shè)的旅程表上，成為了全國(guó)上下一起努力的目標(biāo)，這時(shí)出現(xiàn)的風(fēng)力發(fā)電引起了國(guó)家的注意，當(dāng)時(shí)我國(guó)屬于剛起步狀態(tài)，對(duì)于一些未知的技術(shù)我們處于無(wú)知狀態(tài)，需要我們學(xué)習(xí)外國(guó)的先進(jìn)技術(shù)

13、，但是由于他們不是免費(fèi)提供給我們，所以需要我們花大價(jià)錢(qián)將其引進(jìn)到國(guó)內(nèi)，并對(duì)其進(jìn)行研究和創(chuàng)新生產(chǎn)使用，應(yīng)用到各個(gè)地區(qū)的開(kāi)發(fā)的風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)中。 由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)需要的地方廣闊、周?chē)用裆偾医ㄖ锷?，因此大多將風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)建立在偏遠(yuǎn)地區(qū)或者較荒蕪的地區(qū)，但是這些地區(qū)的環(huán)境惡劣導(dǎo)致電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力差，致使一些地區(qū)出現(xiàn)了棄電的現(xiàn)狀。更是由于我國(guó)對(duì)于該新興技術(shù)的不全面的了解，一些地區(qū)出現(xiàn)了安全隱患，如電的泄露、塔基的不穩(wěn)定導(dǎo)致坍塌現(xiàn)象。圖1-1 風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀Fig.1-1 Wind power generation圖1-2 全國(guó)每年風(fēng)電利用小時(shí)數(shù)概況Fig. 1-2 survey of annual utiliza

14、tion hours of wind power in China圖1-3 棄風(fēng)數(shù)據(jù)表Fig. 1-3 abandoned air data sheet圖1-4 各省份近幾年風(fēng)力發(fā)電數(shù)據(jù)Fig. 1-4 wind power data in the provinces in recent years1.2.2 國(guó)外發(fā)展 1）美國(guó) 美國(guó)PTC政策（生產(chǎn)稅抵免政策）延長(zhǎng)實(shí)施四年或?qū)⒋龠M(jìn)2017-2020年新增風(fēng)電吊裝容量創(chuàng)新高，接近40GW。風(fēng)電行業(yè)供需側(cè)多種因素的影響下，預(yù)計(jì)大部分吊裝容量將于2019、2020年實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)，政治環(huán)境不穩(wěn)定與施工資源短缺或?qū)⒆璧K風(fēng)電項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)。除此之外，近年來(lái)為了享

15、有稅務(wù)優(yōu)惠而參與風(fēng)電建設(shè)的投資商撐起了風(fēng)電項(xiàng)目融資的半邊天，超半數(shù)的吊裝項(xiàng)目融資來(lái)自他們的資金支持，而如今遭遇企業(yè)所得稅改革，對(duì)行業(yè)的投資熱度將降低。邊境政策的調(diào)整與其它電價(jià)措施的的出臺(tái)也將阻礙本地供應(yīng)鏈的發(fā)展，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)行業(yè)發(fā)展將越來(lái)越依賴(lài)于進(jìn)口風(fēng)機(jī)零部件。工程、采購(gòu)與施工資源的短缺問(wèn)題也迫在眉睫。 MAKE預(yù)計(jì)加拿大風(fēng)電市場(chǎng)將于2017-2026年間，新增6.2GW吊裝容量。2017-2019年間，加拿大東部省份將成為新增容量主力地區(qū)，此后，由于政府對(duì)風(fēng)電開(kāi)發(fā)的支持力度不斷削減、電力行業(yè)大規(guī)模的去碳化進(jìn)程加快、電力需求走低，該區(qū)域的新增容量預(yù)測(cè)將減少。從2019年末起，Alberta與Sas

16、katchewan省的電力采購(gòu)需求將導(dǎo)致此后至2026年間，風(fēng)電需求向西轉(zhuǎn)移。對(duì)于加拿大東部的Quebec省而言，因美國(guó)東北部對(duì)加拿大水電需求較高，風(fēng)電作為非水可再生能源可補(bǔ)足省內(nèi)電力需求，該省將成為2021年后仍能保持較高吊裝容量水平的唯一一個(gè)東部省份。 2）加拿大 加拿大自然資源部長(zhǎng)稱(chēng)，隨著加拿大將經(jīng)濟(jì)多樣化提上日程，風(fēng)能時(shí)代可能即將開(kāi)始。參加區(qū)域能源大會(huì)的風(fēng)能倡導(dǎo)者和政府官員們視察了魁北克地區(qū)，因?yàn)楸泵赖哪茉锤窬终谵D(zhuǎn)變。加拿大風(fēng)能協(xié)會(huì)主席羅伯特奧爾南表示，需要更多依靠低碳資源來(lái)拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。同時(shí)說(shuō)道：“我們有資源并且有技術(shù)”。據(jù)加拿大政府估計(jì)，該國(guó)的風(fēng)電投資組合占全球第8位，裝機(jī)容量已

17、達(dá)1200萬(wàn)千瓦。一些省級(jí)政府正在主動(dòng)開(kāi)發(fā)清潔能源，薩斯克切溫省正在努力發(fā)展且承諾在2030年之前達(dá)到50的電能從可再生能源中獲取。 加拿大自然資源部長(zhǎng)吉姆凱爾稱(chēng)：“這很明顯，風(fēng)能的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，我們的政府已經(jīng)承諾要處理氣候變化，并且我們知道風(fēng)能將在這些努力中扮演決定性的角色。”1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容 齒輪箱的工作過(guò)程為：風(fēng)作用到葉片上，驅(qū)使風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的風(fēng)輪帶動(dòng)齒輪箱主軸轉(zhuǎn)動(dòng)將動(dòng)能輸入齒輪副。經(jīng)過(guò)三級(jí)變速，齒輪副將輸入的大扭矩、低轉(zhuǎn)速動(dòng)能轉(zhuǎn)化成低扭矩、高轉(zhuǎn)速的動(dòng)能，通過(guò)聯(lián)軸器傳遞給發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)將輸入的動(dòng)能最終轉(zhuǎn)化為電能并輸送到電網(wǎng)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)的是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部分，把葉片轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)

18、生的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能達(dá)到最大值，并且儲(chǔ)存起來(lái)供用戶(hù)或者工廠(chǎng)使用，其次還要考慮一些其他機(jī)構(gòu)的因素和外在風(fēng)力大小對(duì)整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的影響。主要步驟為： 1）選擇齒輪箱的傳動(dòng)形式 2）根據(jù)提供的總傳動(dòng)比分配分傳動(dòng)比3）根據(jù)傳動(dòng)比查表選擇合適的齒輪數(shù)、模數(shù)，并對(duì)齒輪進(jìn)行校核 4）設(shè)計(jì)各級(jí)傳動(dòng)軸，并對(duì)軸徑最小的軸進(jìn)行校核計(jì)算5）根據(jù)總體要求選擇合適的行星架、箱體6）對(duì)風(fēng)力機(jī)功率的影響因素進(jìn)行分析7）繪制三維模型，并對(duì)其進(jìn)行仿真模擬8）對(duì)課題進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析 2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)組成2.1 風(fēng)力發(fā)電的原理 風(fēng)力發(fā)電的原理：葉片帶動(dòng)輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)是因?yàn)轱L(fēng)能帶動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，同時(shí)輪轂與齒輪箱的主軸相連接，所以

19、齒輪箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)也會(huì)跟隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，一級(jí)一級(jí)的傳遞下去，最后從齒輪箱的輸出軸傳遞出去到發(fā)電機(jī)部分。風(fēng)力發(fā)電是目前一項(xiàng)新興的再生能源可回收利用的技術(shù)，在世界各地都廣發(fā)地應(yīng)，并受各國(guó)資源局的青睞，同時(shí)該項(xiàng)技術(shù)不但緩解環(huán)境污染的問(wèn)題，而且可再生能源的利用可促進(jìn)了生態(tài)平衡。在部分地區(qū)已經(jīng)建立了多個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，并已投入使用，取得顯著的成果。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組成部分主要有8個(gè)部分且每一份組成部分都起到了關(guān)鍵性的作用，且缺一不可。即：葉片、輪轂、機(jī)體、發(fā)電機(jī)、塔基、齒輪箱、發(fā)電機(jī)以及偏航系統(tǒng)。如圖所示:圖2-1 風(fēng)能回轉(zhuǎn)機(jī)械能電能Fig. 2-1 wind energy - rotating m

20、echanical energy - electric energy2.2 發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)圖2-2 工作流程Fig. 2-2 workflow 風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的動(dòng)力機(jī)械，又稱(chēng)風(fēng)車(chē)。廣義地說(shuō)，它是一以大氣為工作介質(zhì)的能量利用機(jī)械。 機(jī)艙：機(jī)艙包容著風(fēng)力發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備，包括齒輪箱、發(fā)電機(jī)。維護(hù)人員可以通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔進(jìn)入機(jī)艙。機(jī)艙左端是風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，即轉(zhuǎn)子葉片及軸。 轉(zhuǎn)子葉片：捉獲風(fēng)，并將風(fēng)力傳送到轉(zhuǎn)子軸心。 軸心：轉(zhuǎn)子軸心附著在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的低速軸上。 低速軸：風(fēng)力發(fā)電機(jī)的低速軸將轉(zhuǎn)子軸心與齒輪箱連接在一起。軸中有用于液壓系統(tǒng)的導(dǎo)管，來(lái)激發(fā)空氣動(dòng)力閘的運(yùn)行。 齒輪箱：齒輪箱左邊是低

21、速軸，它可以將高速軸的轉(zhuǎn)速提高至低速軸的50倍。 高速軸及其機(jī)械閘：高速軸以1500轉(zhuǎn)每分鐘運(yùn)轉(zhuǎn)，并驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。它裝備有緊急機(jī)械閘，用于空氣動(dòng)力閘失效時(shí)，或風(fēng)力發(fā)電機(jī)被維修時(shí)。 發(fā)電機(jī)：通常被稱(chēng)為感應(yīng)電機(jī)或異步發(fā)電機(jī)。 偏航裝置：借助電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙，以使轉(zhuǎn)子正對(duì)著風(fēng)。偏航裝置由電子控制器操作，電子控制器可以通過(guò)風(fēng)向標(biāo)來(lái)感覺(jué)風(fēng)向。圖中顯示了風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航。通常，在風(fēng)改變其方向時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)一次只會(huì)偏轉(zhuǎn)幾度。 電子控制器：包含一臺(tái)不斷監(jiān)控風(fēng)力發(fā)電機(jī)狀態(tài)的計(jì)算機(jī)，并控制偏航裝置。為防止任何故障（即齒輪箱或發(fā)電機(jī)的過(guò)熱），該控制器可以自動(dòng)停止風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)電話(huà)調(diào)制解調(diào)器來(lái)呼叫風(fēng)力發(fā)電機(jī)操作員

22、。 液壓系統(tǒng)：用于重置風(fēng)力發(fā)電機(jī)的空氣動(dòng)力閘。 冷卻元件：包含一個(gè)風(fēng)扇，用于冷卻發(fā)電機(jī)。 塔：風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔載有機(jī)艙及轉(zhuǎn)子。通常高的塔具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)殡x地面越高，風(fēng)速越大。它可以為管狀的塔，也可以是格子狀的塔。管狀的塔對(duì)于維修人員更為安全，因?yàn)樗麄兛梢酝ㄟ^(guò)內(nèi)部的梯子到達(dá)塔頂。格狀的塔的優(yōu)點(diǎn)在于它比較便宜。 風(fēng)速計(jì)及風(fēng)向標(biāo)：用于測(cè)量風(fēng)速及風(fēng)向。3 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)表3-1 參數(shù)表Tab. 3-1 parameter list項(xiàng)目 數(shù)量總傳動(dòng)比i額定功率/kW輸入轉(zhuǎn)速/rpm輸出轉(zhuǎn)速/rpm模數(shù)/m104150018009.7119120由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的環(huán)境惡劣，受力情況復(fù)雜，因此要求

23、所用材料除了要滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度條件以外，還應(yīng)該能滿(mǎn)足在極端溫差條件下所具有的材料特性，比如抵抗低溫冷脆性、冷熱溫差影響下的尺寸穩(wěn)定性等。由以上條件可知外齒輪制造精度不低于6級(jí)，即齒面硬度6062HRC（太陽(yáng)輪）和5658HRC（行星輪）。與此同時(shí)為提高承載能力，齒輪、軸類(lèi)采用合金鋼制造，具體為外齒輪采用20CrMnMo材料，內(nèi)齒圈采用42CrMo材料。3.2 設(shè)計(jì)方案3.2.1 方案的討論 對(duì)于兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的齒輪箱的傳動(dòng)比一般在100左右，分為兩種傳動(dòng)傳動(dòng)形式：一級(jí)行星齒輪+兩級(jí)平行軸傳動(dòng)和二級(jí)行星齒輪+一級(jí)平行軸傳動(dòng)。傳動(dòng)系統(tǒng)多采用行星傳動(dòng)，因行星傳動(dòng)具有很有優(yōu)點(diǎn)，如下： 1）傳動(dòng)效率高，體

24、積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，傳遞功率范圍大，使功率分流； 2）合理使用內(nèi)嚙合，共軸線(xiàn)式的傳動(dòng)裝置，使軸向尺寸大大縮小； 3）運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、抗沖擊和振動(dòng)能力較強(qiáng)但是行星齒輪傳動(dòng)也有一定的缺點(diǎn)，如下： 1）結(jié)構(gòu)形式比定軸齒輪傳動(dòng)復(fù)雜、對(duì)制造質(zhì)量要求高； 2）因體積小散熱面積小，導(dǎo)致油溫升高，對(duì)潤(rùn)滑和冷卻要求嚴(yán)格。3.2.2 初步確定總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)以上分析的結(jié)果，采用二級(jí)行星傳動(dòng)+一級(jí)平行軸傳動(dòng)的方式，提高了速比，降低了齒輪箱的體積。與此同時(shí)，主軸內(nèi)置于齒輪箱的內(nèi)部。不需要現(xiàn)場(chǎng)主軸對(duì)中；主軸軸承采用稀油潤(rùn)滑，效果更好；大大減小了機(jī)艙的體積。如圖所示：圖3-1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的原理圖Fig. 3-1 s

25、chematic diagram of drive mechanism3.3 傳動(dòng)比的分配 根據(jù)參數(shù)，傳動(dòng)比為1:104，電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為=1800r/min，所以風(fēng)輪轉(zhuǎn)速為=i=1800=17.3r/min （3-1） 齒輪箱采用NGW型號(hào)的形式，行星輪機(jī)構(gòu)定為2級(jí)，每級(jí)傳動(dòng)比可按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第四版第三卷中表14-5-5查得： 第一級(jí)行星輪傳動(dòng)比 ：=7.1 第二級(jí)行星輪傳動(dòng)比： =5.6 則一級(jí)平行軸的傳動(dòng)比：=2.62 （3-2）3.4 齒數(shù)的選擇 行星齒輪傳動(dòng)由于有多對(duì)齒輪同時(shí)參與嚙合承受載荷，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)行星輪各齒輪數(shù)必須滿(mǎn)足一定的幾何條件： 1）同心條件：為了保證正確的嚙合，各對(duì)

26、嚙合齒輪之間的中心距必須相等。太陽(yáng)輪A與行星輪C的中心距等于行星輪C與內(nèi)齒輪B的中心距。即：+=- （3-3） 2）裝配條件：保證各行星輪能均布地安裝在兩中心齒輪之間，并且與兩個(gè)中心輪嚙合良好，沒(méi)有錯(cuò)位現(xiàn)象。為了簡(jiǎn)化計(jì)算和裝配，應(yīng)使太陽(yáng)輪和內(nèi)齒輪的齒數(shù)和等于行星輪數(shù)目的整數(shù)倍。即：=n （3-4） 3）鄰接條件：必須保證相鄰兩行星輪互不相碰，并留有大于0.5倍模數(shù)的間隙，即行星輪齒頂圓半徑之和小于其中心距L。即：（）sin+2（+） （3-5） 4）傳動(dòng)比條件：=-1 （3-6）3.4.1 齒數(shù)的選用 1）第一級(jí)行星輪系傳動(dòng)設(shè)計(jì) 第一級(jí)行星輪系選用直齒圓柱齒輪，其齒輪精度等級(jí)為5級(jí)精度。 當(dāng)=

27、7.1時(shí)，查表3-2行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) =19 =50 =119 則=7.0588 P=0.58%4% 合理 （3-7） 初選模數(shù) m=16 齒頂高 =116=16mm （3-8） 齒根高 =（+）m=（1+0.25）16=20mm （3-9） 齒高=16+20=36mm （3-10） 齒寬：b=（0.41.2）=(0.41.2)552=（220.8662.4）mm （3-11） 太陽(yáng)輪： 分度圓直徑：=m=1619=304mm （3-12） 齒頂圓直徑：=+2=304+216=336mm （3-13）齒根圓直徑：=-2=304-220=264mm （3-14）齒寬： （3-15） 行星輪：分度

28、圓直徑：=m=1650=800mm （3-16）齒頂圓直徑：=+2=800+216=832mm （3-17）齒根圓直徑：=-2=800-220=760mm （3-18）齒寬： （3-19） 內(nèi)齒圈：分度圓直徑：=m=16119=1904mm （3-20）齒頂圓直徑：=+2=1904+216=1936mm （3-21）齒根圓直徑：=-2=1904-220=1864mm （3-22）齒寬： （3-23) 2）第二級(jí)行星輪系傳動(dòng)設(shè)計(jì) 當(dāng)=5.6時(shí)，查表3-2行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) =19 =35 =89 則=5.6842 P=1.48%4% 合理 (3-24） 初選模數(shù) m=14齒頂高 =114=14mm （3-25）齒根高 =（+）m=（1+0.25）14=17.5mm （3-26）齒高=14+17.5=31.5mm （3-27）齒寬：b=（0.41.2）=(0.41.2)378=(151.2453.6)mm （3-28） 太陽(yáng)輪：分度圓直徑：=m=14=266mm （3-29）齒頂圓直徑：=+2=266+214=294mm （3-30）齒根圓直徑：=-2=266-217.5=231mm （