大型風力發(fā)電機組齒輪箱常見結構分析

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1、風力發(fā)電機組齒輪箱結構形式比較分析風電齒輪箱模型計算分析設計design載荷譜load功率流power齒輪分析gear軸承分析bear系統(tǒng)變形system主要評審內(nèi)容齒輪靜強度行星輪系均載分析齒輪齒根彎曲疲勞強度校核齒輪齒面接觸疲勞強度度校核軸的靜強度校核軸的疲勞強度校核軸承載荷及壽命校核重要零部件有限元分析…風電齒輪箱幾種結構形式分析行星架輸入兩級行星一級平行（扭轉臂式）風電齒輪箱行星架輸入兩級行星一級平行（扭轉臂式）該形式齒輪箱為最常見類型，扭轉臂與風力發(fā)電機底盤通過彈性支撐連接。該結構緊湊

2、、彈性支承使齒輪箱整體有一定柔性，不足之處是行星輪軸上軸承要求高，容易失效風電齒輪箱行星架輸入兩級行星一級平行（聯(lián)接法蘭式）風電齒輪箱行星架輸入兩級行星一級平行（聯(lián)接法蘭式）該結構形式的齒輪箱與常用齒輪箱區(qū)別在于齒輪箱前端蓋與機組底盤連接形式，法蘭螺栓連接的方式與扭轉臂連接方式相比，剛度要高，柔性要差，但該結構可以減輕底盤振動對齒輪箱內(nèi)部軸承與齒輪嚙合的影響風電齒輪箱齒圈輸入兩級行星一級平行風電齒輪箱齒圈輸入兩級行星一級平行該結構常見于Renk系列，重點在于齒圈輸入，行星輪軸通過軸承連接到箱體上

3、，該結構的好處就是行星齒輪上軸承外圈與箱體連接，改進了軸承工作環(huán)境，增加了軸承的使用壽命；但不足是該結構加工精度要求高。一級行星兩級平行風電齒輪箱一級行星兩級平行該結構同兩級行星一級平行結構都是較常見風電齒輪箱結構形式。該結構較兩級行星一級平行而言用一組平行齒輪代替一組行星傳動，從而降低了行星齒輪及軸承的失效風險，增強了齒輪箱整體的可靠性；不足之處在于增加體積與重量。結構形式比較分析根據(jù)風電齒輪箱的結構形式，下面選取其中兩種進行比較分析一、兩級行星輪+一級平行輪（行星架輸入，齒圈固定）二、兩級行

4、星輪+一級平行輪（齒圈輸入，行星輪軸固定）一、兩級行星輪+一級平行輪（行星架輸入，齒圈固定）該結構形式一般情況下有12個齒輪，20個軸承。根據(jù)計算得到的齒輪齒面接觸安全系數(shù)和齒根彎曲安全系數(shù)如下表：一、兩級行星輪+一級平行輪（行星架輸入，齒圈固定）由圖中可以看到，齒面接觸安全系數(shù)在平行級輸出齒輪副處最小。齒根彎曲安全系數(shù)在第一級行星輪系行星輪處最小。一、兩級行星輪+一級平行輪（行星架輸入，齒圈固定）一、兩級行星輪+一級平行輪（行星架輸入，齒圈固定）一、兩級行星輪+一級平行輪（行星架輸入

5、，齒圈固定）通過計算可以得到，該結構形式齒輪箱各個軸承基于不同標準的疲勞壽命，圖中可以看出，第一級行星輪系處的軸承，壽命最小。二、兩級行星輪+一級平行輪（齒圈輸入，行星輪軸固定）該結構形式一般情況下有10個齒輪，13個軸承。根據(jù)計算得到的齒輪齒面接觸安全系數(shù)和齒根彎曲安全系數(shù)如下表：二、兩級行星輪+一級平行輪（齒圈輸入，行星輪軸固定）由圖中可以看到，齒面接觸安全系數(shù)在平行級輸出齒輪副處最小。齒根彎曲安全系數(shù)在第一級行星輪系行星輪處最小。二、兩級行星輪+一級平行輪（齒圈輸入，行星輪軸固定）通

6、過計算可以得到，該結構形式齒輪箱各個軸承基于不同標準的疲勞壽命，圖中可以看出，輸出端軸承壽命最小，其次是中間級軸承。