資源描述:
《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱概述論文》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱概述論文第一節(jié)概述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的齒輪箱是一個(gè)重要的機(jī)械部件,其主要功用是將風(fēng)輪在風(fēng)力作用下所產(chǎn)生的動(dòng)力傳遞給發(fā)電機(jī)并使其得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。通常風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速很低,遠(yuǎn)達(dá)不到發(fā)電機(jī)發(fā)電所要求的轉(zhuǎn)速,必須通過(guò)齒輪箱齒輪副的增速作用來(lái)實(shí)現(xiàn),故也將齒輪箱稱之為增速箱。根據(jù)機(jī)組的總體布置要求,有時(shí)將與風(fēng)輪輪轂直接相連的傳動(dòng)軸(俗稱大軸)與齒輪箱合為一體,也有將大軸與齒輪箱分別布置,其間利用漲緊套裝置或聯(lián)軸節(jié)連接的結(jié)構(gòu)。為了增加機(jī)組的制動(dòng)能力.freelnMo、15CrNi6、17Cr2Ni2A、20CrNi2Mo
2、A、17CrNiMo6、17Cr2Ni2MoA等材料。內(nèi)齒圈和軸類零件推薦采用42CrMoA、34Cr2Ni2MoA等材料。采用鍛造方法制取毛坯,可獲得良好的鍛造組織纖維和相應(yīng)的力學(xué)特征。合理的預(yù)熱處理以及中間和最終熱處理工藝,保證了材料的綜合機(jī)械性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。齒輪箱內(nèi)用作主傳動(dòng)的齒輪精度,外齒輪不低于5級(jí)GB/T10095,內(nèi)齒輪不低于6級(jí)GB/T10095。通常采用最終熱處理的方法是滲碳淬火,齒表面硬度達(dá)到HRC60+/-2,具有良好的抗磨損接觸強(qiáng)度,輪齒心部則具有相對(duì)較低的硬度和較好的韌性,能提高抗彎曲強(qiáng)
3、度,而通常對(duì)齒部的最終加工是采用磨齒工藝。加工人字齒的時(shí)候,如是整體結(jié)構(gòu),半人字齒輪之間應(yīng)有退刀槽;如是拼裝人字齒輪,則分別將兩半齒輪按普通圓柱齒輪加工,最后用工裝將兩者準(zhǔn)確對(duì)齒,再通過(guò)過(guò)盈配合套裝在軸上。齒輪加工中,規(guī)定好加工的工藝基準(zhǔn)非常重要。軸齒輪加工時(shí),常用頂尖頂緊兩軸端中心孔安裝在機(jī)床上。圓柱齒輪則利用其內(nèi)孔和一個(gè)端面作為工藝基準(zhǔn),用夾具或通過(guò)校準(zhǔn)在機(jī)床上定位。在一對(duì)齒輪副中,小齒輪的齒寬比大齒輪略大一些,這主要是為了補(bǔ)償軸向尺寸變動(dòng)和便于安裝。為減小軸偏斜和傳動(dòng)中彈性變形引起載荷不均勻的影響,應(yīng)在齒形加
4、工時(shí)對(duì)輪齒作修形處理。齒輪與軸的聯(lián)接平鍵聯(lián)接常用于具有過(guò)盈配合的齒輪或聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接。花鍵聯(lián)接通常這種聯(lián)接是沒(méi)有過(guò)盈的,因而被聯(lián)接零件需要軸向固定?;ㄦI聯(lián)接承載能力高,對(duì)中性好,但制造成本高,需用專用刀具加工。過(guò)盈配合聯(lián)接過(guò)盈配合聯(lián)接能使軸和齒輪(或聯(lián)軸節(jié))具有最好的對(duì)中性,特別是在經(jīng)常出現(xiàn)沖擊載荷情況下,這種聯(lián)接能可靠地工作,在風(fēng)力發(fā)電齒輪箱中得到廣泛的應(yīng)用。利用零件間的過(guò)盈配合形成的聯(lián)接,其配合表面為圓柱面或圓錐面(錐度可取1:30~1:8)。圓錐面過(guò)盈聯(lián)接多用于載荷較大,需多次裝拆的場(chǎng)合。脹緊套聯(lián)接利用軸、
5、孔與錐形彈性套之間接觸面上產(chǎn)生的摩擦力來(lái)傳遞動(dòng)力,是一種無(wú)鍵聯(lián)接方式,定心性好,裝拆方便,承載能力高,能沿周向和軸向調(diào)節(jié)軸與輪轂的相對(duì)位置,且具有安全保護(hù)作用。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5867-86對(duì)其所推薦的四種脹緊套的結(jié)構(gòu)形式和基本尺寸作了詳細(xì)的規(guī)定。齒輪箱中的軸按其主動(dòng)和被動(dòng)關(guān)系可分為主動(dòng)軸、從動(dòng)軸和中間軸。首級(jí)主動(dòng)軸和末級(jí)從動(dòng)軸的外伸部分用于安裝半聯(lián)軸器,與風(fēng)輪輪轂或電機(jī)傳動(dòng)軸相連。為了提高可靠性和減小外形尺寸,有時(shí)將半聯(lián)軸器(法蘭)與軸制成一體。軸上各個(gè)配合部分的軸頸需要進(jìn)行磨削加工。為了減少應(yīng)力集中,對(duì)軸上臺(tái)肩處的
6、過(guò)渡圓角、花鍵向較大軸徑過(guò)渡部分,均應(yīng)作必要的處理,例如拋光,以提高軸的疲勞強(qiáng)度。在過(guò)盈配合處,為減少輪轂邊緣的應(yīng)力集中,壓合處的軸徑應(yīng)比相鄰部分軸徑加大5%,或在輪轂上開(kāi)出卸荷槽。裝在軸上的零件,軸向固定應(yīng)可靠,工作載荷應(yīng)盡可能用軸上的止推軸肩來(lái)承受,相反方向的固定則可利用螺帽或其他緊固件。為防止螺紋松動(dòng),可利用止動(dòng)墊圈、雙螺帽墊圈、鎖止螺釘或串聯(lián)鐵絲等。有時(shí)為了節(jié)省空間,簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),也可以用彈簧擋圈代替螺帽和止動(dòng)墊圈,但不能用于軸向負(fù)荷過(guò)大的地方。軸的材料采用碳綱和合金綱。如40、45、50、40Cr、50Cr、
7、42CrMoA等,常用的熱處理方法為進(jìn)行調(diào)質(zhì),而在重要部位作淬火處理。要求較高時(shí)可采用20CrMnTi、20CrMo、20MnCr5、17CrNi5、16CrNi等優(yōu)質(zhì)低碳合金綱,進(jìn)行滲碳淬火處理,獲取較高的表面硬度和心部較高的韌性。滾動(dòng)軸承齒輪箱的支承中,大量應(yīng)用滾動(dòng)軸承,其特點(diǎn)是靜摩擦力矩和動(dòng)摩擦力矩都很小,即使載荷和速度在很寬范圍內(nèi)變化時(shí)也如此。滾動(dòng)軸承的安裝和使用都很方便,但是,當(dāng)軸的轉(zhuǎn)速接近極限轉(zhuǎn)速時(shí),軸承的承載能力和壽命急劇下件下降,高速工作時(shí)的噪音和振動(dòng)比較大。齒輪傳動(dòng)時(shí)軸和軸承的變形會(huì)引起齒輪和軸承
8、內(nèi)外圈軸線的偏斜,使輪齒上載荷分布不均勻,會(huì)降低傳動(dòng)件的承載能力。由于載荷不均勻性而使輪齒經(jīng)常發(fā)生斷齒的現(xiàn)象,在許多情況下又是由于軸承的質(zhì)量和其他因素,如劇烈的過(guò)載而引起的。選用軸承時(shí),不僅要根據(jù)載荷的性質(zhì),還應(yīng)根據(jù)部件的結(jié)構(gòu)要求來(lái)確定。相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),如DIN281,或者軸承制造商的的樣本,都有整套的計(jì)算程序和方法可供參考。計(jì)算的使用壽命應(yīng)不小于13萬(wàn)小時(shí)。