風(fēng)電機(jī)組增速器齒輪修行研究分解課件

1、風(fēng)電機(jī)組增速器齒輪修形研究2022/7/30風(fēng)電機(jī)組增速器齒輪修形研究目錄一、課題背景意義二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀三、現(xiàn)存問題與主要研究內(nèi)容四、擬解決關(guān)鍵問題與技術(shù)路線五、進(jìn)度計(jì)劃六、參考文獻(xiàn)2022/7/302風(fēng)電機(jī)組增速器齒輪修形研究一、課題背景意義1.1 背景寧夏回族自治區(qū)財(cái)政支持新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展（科技研發(fā)）專項(xiàng)2022/7/303風(fēng)電機(jī)組增速器齒輪修形研究一、課題背景意義1.1 背景 風(fēng)電增速器作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中機(jī)械動(dòng)力傳遞的核心裝置（主要承載部件），對其要求很高:體積小、重量輕、可靠性高、壽命長(20年內(nèi)無障)、維修方便等。齒輪修行可以補(bǔ)償制造誤差、安裝誤差和彈性變形、提高傳動(dòng)運(yùn)行的平穩(wěn)性、

2、減小噪聲和振動(dòng)。2022/7/304風(fēng)電機(jī)組增速器齒輪修形研究一、課題背景意義1.2 增速器進(jìn)行修形的必要性 目前世界先進(jìn)風(fēng)機(jī)制造企業(yè)在齒輪增速器設(shè)計(jì)制造中已普遍應(yīng)用齒輪修形技術(shù)。但是由于噪聲影響因素的多樣性、復(fù)雜性及理論與實(shí)踐研究的局限性,國內(nèi)在齒輪修形減振、降噪研究方面仍存在著理論研究成果與工程實(shí)踐效果不一致的問題。因此,研究風(fēng)電增速器齒輪修形技術(shù),解決大功率風(fēng)電增速器減振、降噪、增效的穩(wěn)定性和適應(yīng)性問題很有必要。2022/7/305風(fēng)電機(jī)組增速器齒輪修形研究一、課題背景意義1.2 增速器進(jìn)行修形的必要性2022/7/306風(fēng)電機(jī)組增速器齒輪修形研究一、課題背景意義1.3 企業(yè)目前現(xiàn)狀 石

3、橋增速機(jī)(銀川)有限公司有著生產(chǎn)兆瓦級風(fēng)力發(fā)電增速器的基礎(chǔ),可獨(dú)立完成1.0MW及以下風(fēng)電增速器的設(shè)計(jì),己實(shí)現(xiàn)1.0MW年產(chǎn)120臺(tái)。由于缺乏對大功率風(fēng)電增速器關(guān)鍵技術(shù)齒輪修形技術(shù)的掌握,目前對于2.5MW及以上大功率風(fēng)電增速器中的齒輪等關(guān)鍵部件,只能引進(jìn)日本石橋的成熟技術(shù)。主要憑經(jīng)驗(yàn)來選擇修形參數(shù),缺乏有效的理論依據(jù)支持,減振降噪效果差異較大,有甚至產(chǎn)生負(fù)面效果,修形后噪聲反而增大。 2022/7/307風(fēng)電機(jī)組增速器齒輪修形研究一、課題背景意義1.4 齒輪修行意義 故障期常出現(xiàn)在發(fā)電高峰期,由于環(huán)境惡劣、交通不便等,隨之增速器的維修成本大大提高,嚴(yán)重影響到風(fēng)場的經(jīng)濟(jì)效益,對于增速器的可靠性

4、及壽命是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。 增速器做為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵部件之一,功率等級從兒百千瓦到兆瓦級,如何提高增速器的性能、延長壽命還需后人繼續(xù)深究,同樣對于2.5MW及以上大功率風(fēng)電增速器的輪齒修形有重大意義。2022/7/308風(fēng)電機(jī)組增速器齒輪修形研究二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.1 國外研究現(xiàn)狀 國外在齒輪修形技術(shù)方面起步較早,目前領(lǐng)先于世界。歐美國家基于比較完善的設(shè)計(jì)理念和豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與理論融合,融入到產(chǎn)品開發(fā)軟件以及專門的齒輪設(shè)計(jì)軟件中,實(shí)現(xiàn)了虛擬樣機(jī)分析與工程經(jīng)驗(yàn)、理論的結(jié)合。 例如MDESIGN,kisssoft等專業(yè)齒輪優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件,以及Romax WIND 齒輪箱設(shè)計(jì)與仿真分析軟件,都具備輪

5、齒修形的模擬分析。2022/7/309風(fēng)電機(jī)組增速器齒輪修形研究二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 大多研究只是通過建立一對嚙合齒輪副或其中幾對嚙合的輪齒,依據(jù)經(jīng)驗(yàn)成軟推薦值確定了修形方法與修形參數(shù),論證了修形的作用。但基于增速器整體的2.5MW及以上大功率風(fēng)電增速器不同載荷下齒輪修形的研究甚少,同樣對于修形方法與修形量、修形曲線、修形長度的算法與取值仍未統(tǒng)一。2022/7/3010風(fēng)電機(jī)組增速器齒輪修形研究三、現(xiàn)存問題與主要研究內(nèi)容3.1 現(xiàn)存問題現(xiàn)階段齒輪箱技術(shù)要求為20年，而在現(xiàn)場運(yùn)行中一般為10-12年；大功率精密增速器的齒輪常出現(xiàn)齒面膠合、微點(diǎn)蝕及輪齒折斷等故障；可靠性不高壽命短

6、成本過高維修成本過高，影響了風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展 。2022/7/3011風(fēng)電機(jī)組增速器齒輪修形研究三、現(xiàn)存問題與主要研究內(nèi)容3.2 主要研究內(nèi)容研究齒輪修形的相關(guān)理論,掌握各種修形方法的功能及國內(nèi)外修形算法。通過分析增速器傳動(dòng)性能，得到齒輪載荷分布情況、瞬時(shí)嚙合剛度及擬合曲線，進(jìn)行齒輪修形。對修形后的齒輪，通過對載荷譜下齒輪、軸承等關(guān)鍵部件的強(qiáng)度和疲勞分析，探究每一工況疊加到關(guān)鍵部件后的壽命和失效率。學(xué)習(xí)齒輪動(dòng)力學(xué)的理論,進(jìn)行齒輪動(dòng)力學(xué)建模;通過對增速器動(dòng)力學(xué)模擬,對齒輪嚙合剛度、箱體動(dòng)態(tài)傳動(dòng)誤差、振動(dòng)加速度進(jìn)行計(jì)算分析。2022/7/3012風(fēng)電機(jī)組增速器齒輪修形研究四、擬解決關(guān)鍵問題與技術(shù)路線

7、4.1 擬解決關(guān)鍵問題1 2對齒輪的動(dòng)力學(xué)研究是難點(diǎn)、重點(diǎn)。利用虛擬樣機(jī)對2.5MW的增速器進(jìn)行對應(yīng)載荷譜下的動(dòng)力學(xué)特性研究。3 得出修形形式 和修形三要素與振動(dòng)、噪聲 之間的關(guān)系是關(guān)鍵問題。結(jié)合數(shù)學(xué)方法和軟件分析進(jìn)行研究。由于建立的兆瓦級增速器柔性多體動(dòng)力學(xué)模型是后面研究的基礎(chǔ)。所以模型的建立必須詳細(xì)，準(zhǔn)確。2022/7/3013風(fēng)電機(jī)組增速器齒輪修形研究四、擬解決關(guān)鍵問題與技術(shù)路線4.2 技術(shù)路線RomaxWIND靜動(dòng)力學(xué)分析模型建立RomaxWIND增速器模型各級齒輪載荷分布、變形量齒輪模擬修形振動(dòng)前期關(guān)鍵零部件CAD建模關(guān)鍵零部件FE模型確定修形三要素，并對修形進(jìn)行模擬分析對比企業(yè)增速

8、器測試數(shù)據(jù)內(nèi)部激勵(lì)外部激勵(lì)2022/7/3014風(fēng)電機(jī)組增速器齒輪修形研究五、進(jìn)度計(jì)劃起止日期課 題 階 段 工 作 進(jìn) 度2014年03-04月2014年05-06月2014年07-08月2014年09-10月2014年11-12月2015年01-04月課題總體規(guī)劃并查閱文獻(xiàn)研究齒輪修形的相關(guān)理論,掌握各種修形方法的功能及國內(nèi)外修形算法學(xué)習(xí)Romaxwind相關(guān)軟件，初步建立模型完整模型，對虛擬樣機(jī)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析進(jìn)行工廠測試試驗(yàn)、在線監(jiān)測及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析整理資料，撰寫論文2022/7/3015風(fēng)電機(jī)組增速器齒輪修形研究六、參考文獻(xiàn)序號參 考 文 獻(xiàn) 名 稱1234567891011121314

9、王文杰風(fēng)機(jī)增速器斜齒輪跌倒載荷及齒向修形的研究大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文2007.呂程.風(fēng)電增速器斜齒輪嚙合載荷及齒向修行的研究. 大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文,2013朱才昭.輪齒修行對兆瓦級風(fēng)電齒輪箱動(dòng)態(tài)特性影響.2013劉其勇.風(fēng)電齒輪箱結(jié)構(gòu)類型與工作原理及其維護(hù)、使用及故障分析,2006廖明夫.風(fēng)力發(fā)電技術(shù).西北工業(yè)大學(xué)出版社,2009尚振國.風(fēng)力發(fā)電機(jī)增速箱齒輪修行技術(shù)研究.大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文.2013JWLarsen ,S.R.K. Nielsen ,S.krenk. Dynamic Stall Model for Wind Turbine Bevel Gears.Joural o

10、f Fluids andStructures.2007(23):959-961劉振國含齒形誤差的齒輪傳動(dòng)接觸分析與修形研究.大連理工大學(xué)學(xué)位論文.2010.Chris Blockley .How to Use IEC61400-4 for Gearbox Development. Beijing:The 9th Technology Seminar from Romax Technology,2011.張巖.大型風(fēng)電機(jī)組齒輪箱動(dòng)力學(xué)特性仿真與分析.華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文.2010.Joris. Simulation of Dynamie Drive Train Load in a Wind turbine. Beigium，2006陸靜超。