風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱評估指南(1)

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1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱評估指南(1)1.1本指南適用于水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組（風(fēng)輪掃掠面積大于或即是40ｍ２）中使用平行軸或行星齒輪傳動(dòng)的齒輪箱。1.2本指南根據(jù)中國船級社《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組認(rèn)證規(guī)范》對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱的設(shè)計(jì)評估及制造檢驗(yàn)的內(nèi)容、方法及程序作出規(guī)定。2.齒輪箱的設(shè)計(jì)評估2.1送審文件當(dāng)申請我社對齒輪箱進(jìn)行設(shè)計(jì)評估時(shí)，設(shè)計(jì)方至少應(yīng)向我社提交以下圖紙及技術(shù)文件：（1）齒輪箱裝配圖、部件圖、箱體圖、傳動(dòng)軸和齒輪的單獨(dú)部件圖及附有材料數(shù)據(jù)的零件清單；（2）所有傳扭零部件的強(qiáng)度分析報(bào)告，齒輪軸承尺寸及在功率傳輸過程中重要螺紋連接件的分析報(bào)告；（3）潤滑系統(tǒng)圖及有關(guān)監(jiān)控裝置和輔助設(shè)備資料

2、；（4）防腐技術(shù)要求；（5）采用該齒輪箱的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的技術(shù)規(guī)格書，其中應(yīng)包括對齒輪箱的技術(shù)參數(shù)要求（備查）。2.2齒輪箱的設(shè)計(jì)原則應(yīng)符合本社《風(fēng)力發(fā)電機(jī)給認(rèn)證規(guī)范》第6.5.2條的要求。2.3齒輪箱的設(shè)計(jì)載荷（1）風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝地點(diǎn)的典型載荷譜是齒輪箱計(jì)算的基礎(chǔ)。載荷譜既可以通過丈量又可以根據(jù)本社《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組認(rèn)證規(guī)范》第４章計(jì)算確定。（2）齒輪箱傳扭零件在運(yùn)行中，同時(shí)承受驅(qū)動(dòng)力矩施加的靜載荷和動(dòng)載荷。動(dòng)載荷取決于驅(qū)動(dòng)側(cè)（風(fēng)輪）和被驅(qū)動(dòng)側(cè)（發(fā)電機(jī)）的特性，驅(qū)動(dòng)部分和被驅(qū)動(dòng)部分（軸和聯(lián)軸器）的質(zhì)量、剛度和阻尼值，以及外界條件功能在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上的載荷。（3）當(dāng)采用實(shí)測載荷譜計(jì)算時(shí)

3、，取動(dòng)載荷放大因子KA＝1。（4）當(dāng)采用本社規(guī)范計(jì)算載荷譜時(shí)，放大因子KA應(yīng)按規(guī)范中相應(yīng)規(guī)定選取。2.4齒輪箱的極限載荷（1）應(yīng)按本社接受的規(guī)范／標(biāo)準(zhǔn)對輪齒進(jìn)行極限狀態(tài)分析，且應(yīng)提供齒根抗斷裂疲憊強(qiáng)度和齒面抗點(diǎn)蝕強(qiáng)度的計(jì)算報(bào)告。（2）應(yīng)對抗斷裂和抗點(diǎn)蝕進(jìn)行靜強(qiáng)度分析。2.5強(qiáng)度計(jì)算2.5.1齒輪（1）靜強(qiáng)度計(jì)算：靜強(qiáng)度分析應(yīng)以功能于齒輪箱上的最大轉(zhuǎn)矩為基礎(chǔ)。靜強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)按GB/T3480（或DIN3990）規(guī)定的方法進(jìn)行。平安系數(shù)的選取應(yīng)符合本社《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組認(rèn)證規(guī)范》6.5.3條的要求。（2）疲憊強(qiáng)度計(jì)算：輪齒的疲憊強(qiáng)度分析應(yīng)建立在輪齒應(yīng)力分析和確定其疲憊特性（S－N曲線）基礎(chǔ)上

4、。前者可根據(jù)載荷譜采用應(yīng)力分析程序進(jìn)行，后者可查有關(guān)手冊或通過試驗(yàn)獲得。疲憊損傷破壞根據(jù)線性損傷累積理論來確定。疲憊分析可按GB/T3480或DIN3990規(guī)定的方法進(jìn)行。平安系數(shù)的選取應(yīng)符合本社《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組認(rèn)證規(guī)范》第6.5.3條的要求。2.5.2軸及其連接件（1）所有的軸均應(yīng)進(jìn)行疲憊強(qiáng)度和靜強(qiáng)度分析。對連接件（如鍵、伸縮接頭）一般可僅進(jìn)行靜強(qiáng)度分析。（2）靜強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)以最大轉(zhuǎn)矩為基礎(chǔ)，其最大計(jì)算應(yīng)力相對于材料的屈服點(diǎn)應(yīng)具有大于1.1倍的平安系數(shù)。（3）疲憊強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)符合本社《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組認(rèn)證規(guī)范》6.5.4的要求。（4）在功率傳輸過程中采用螺紋聯(lián)接時(shí)，應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行螺紋聯(lián)接

5、強(qiáng)度分析。（5）如箱體要承受風(fēng)輪載荷時(shí)，應(yīng)對箱體進(jìn)行強(qiáng)度或變形的有限元分析。2.5.3轉(zhuǎn)動(dòng)軸承（1）軸承應(yīng)按GB/T6391或軸承制造商的計(jì)算指南進(jìn)行計(jì)算。（2）軸承在最大載荷下的靜承載能力fs系數(shù)應(yīng)不小于2.0。輸進(jìn)軸軸承的靜強(qiáng)度計(jì)算須計(jì)進(jìn)風(fēng)輪的附加靜負(fù)荷。（3）軸承使用壽命采用擴(kuò)展壽命計(jì)算方法進(jìn)行，計(jì)算中所用的失效概率設(shè)定為10％。（4）計(jì)算壽命應(yīng)不小于130000小時(shí)。2.6齒輪箱設(shè)計(jì)評估檢驗(yàn)項(xiàng)目表在齒輪箱設(shè)計(jì)評估過程中，可參照以下檢驗(yàn)項(xiàng)目表，逐項(xiàng)審查是否符合本社規(guī)范及本社接受的其它規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)的要求。表1送審文件項(xiàng)目表①設(shè)計(jì)方是否提交了下述圖紙：是否備注1.齒輪箱裝配圖2.箱

6、體詳圖3.齒輪詳圖4.軸系詳圖5.軸承詳圖6.零部件清單（包含材料數(shù)據(jù)）7.潤滑系統(tǒng)圖8.潤滑系統(tǒng)材料清單②設(shè)計(jì)方是否提交了下述計(jì)算書1.齒輪計(jì)算書2.軸承計(jì)算書3.軸計(jì)算書4.箱體計(jì)算書5.螺紋連接件計(jì)算書表2齒輪設(shè)計(jì)評審項(xiàng)目表①檢查齒輪圖中是否確定了下列參數(shù)：是否備注1.齒數(shù)（Z）2.螺旋角（β）3.面寬（b）4.剖面變換系數(shù)（X）5.跨距（n）7.通用壓力角（αn）8.端部倒角9.邊沿倒角10.剖面修正11.螺旋修正②精度及公差是否備注1.精度說明書2.精度等級3.剖面總偏差4.剖面傾斜偏差5.剖面形式偏差6.總的螺旋偏差7.螺旋斜面偏差8.螺旋形式偏差9.單螺距偏差10.總

7、累積螺距偏差11.外形尺寸公差12.螺旋公差13.輪齒表面硬度公差③齒輪材料特性1.材料形式2.合金材料3.材料等級4.熱處理5.有效打磨深度6.核心硬度7.回火表面點(diǎn)蝕④齒輪計(jì)算書下列參數(shù)的取值是否公道？1.載荷譜2.材料等級3.輪齒精度4.表面硬度5.載荷分布系數(shù)6.動(dòng)力系數(shù)7.輪齒溫度8.潤滑運(yùn)動(dòng)粘度9.潤滑壓力－粘度系數(shù)10.輪齒表面糙度11.壽命12.橫向接觸率13.軸向接觸率表3軸承設(shè)計(jì)評審項(xiàng)目表①軸承下列參數(shù)是否符合規(guī)范要求：是否備注1.軸承壽命2.軸承