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《750kw風力發(fā)電機齒輪箱振動分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在應用文檔-天天文庫。
1、學兔兔www.xuetutu.com學兔兔lwww.xuetutu.com鬢_霸蔽脯3振動激勵3．1正弦掃頻正弦掃頻信號定義了定常幅值的正弦函數(shù)，在振動激勵對話框中定義該信號時，必須給定正弦函數(shù)的幅值和初相位。／(og)=F同樣地，在時域中有：t)=Fx[cos(o9t+O)+jxsin(o9t+0)】上兩式中：廠(O9)為不平衡質(zhì)量的力函數(shù)；F為幅值；圖2齒輪箱三維模型廠(f)為函數(shù)的時域形式；oJ為角速度；為時間；0為相位角。為此以幅值為1、初相位為0的正弦函數(shù)作為正弦掃頻信號，建立ADAMS齒輪箱振動模型的第1個輸入通道的振動激勵。3．2旋轉(zhuǎn)質(zhì)量旋
2、轉(zhuǎn)質(zhì)量激勵產(chǎn)生一個頻域力，這種激勵表示由偏離旋轉(zhuǎn)軸一定距離的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量所產(chǎn)生的力，旋轉(zhuǎn)軸由該振動激勵所作用的輸入通道確定。c(o91=mxo9Xr式中：為頻率；m為不平衡質(zhì)量；r為不平衡質(zhì)量與圖3齒輪箱主要傳動部件模型旋轉(zhuǎn)軸之間的徑向距離。和ADAMS之間的數(shù)據(jù)交換。ADAMS提供的模型數(shù)依此來建立輸入軸第2個輸入通道上的振動據(jù)交換接口有Parasolid，STEP，IGES，SAT，DXF和激勵。DWG格式，這里把在UG中建好的模型保存為3．3分析方法Parasolid格式，其擴展名為．xJ。對于頻響分析，線性模型在頻域上可以表示為：模型導人ADAMS后
3、添加約束條件(如固定副、SX(S)=Ax(S)+Bu(s)旋轉(zhuǎn)副、齒輪副等)和構件屬性信息，添加輪轂上的sY(S)=Cx(S)+D“(S)旋轉(zhuǎn)載荷，最后得到ADAMS的齒輪箱仿真模型如式中：S為拉氏變量；SX(s)和SY(s)為X及，，方向圖4所示(隱藏了齒輪箱外殼和行星架等部件)。上的振動幅值；(s)和u(s)為信號函數(shù)；，日，c，D為系數(shù)。圖4齒輪箱振動分析模型一16—學兔兔www.xuetutu.com篝鐔姆噼睜警0≯¨ll參援確≤0≯0喃酶兩黧圖5所刁。4振動仿真分析從圖5可以明顯地看到在傳動系統(tǒng)剛剛運行4．1響應曲線圖的繪制至0．5S時，輸出軸
4、響應有一個振動突變，以后基本加載ADAMS軟件的振動分析模塊，并依據(jù)上正常，說明在0．5s時此軸受到一個y方向的突變述兩種激勵方法建立輸入通道和兩種振動激勵，以●＼罌力，具體原因可能是輸出軸裝配不對中所致。同時輸出軸、外齒圈、行星輪和齒輪箱外殼建立輸出通在此輸出中明顯的有以旋轉(zhuǎn)頻率為特征的周期成道，然后轉(zhuǎn)到后處理模式進行各個輸出通道頻率響分，再次說明該齒輪箱在設計和裝配時有轉(zhuǎn)軸不對應曲線的繪制。以輸出軸為例，其頻率響應曲線如中和不平衡故障存在。蝓痛y向俯l砝、^^^^、l^^^^J¨『＼／＼，＼y．／＼，．八／。／＼／_、一1I、，＼／＼／＼
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9、／＼』VVVVV1O．O1．02．03．04．05．0時間／s圖5輸出軸的頻率響應曲線4．2曲線圖的傅里葉變換4．3柔性體對輸出軸振動特性的影響FfTr算法假定時域數(shù)據(jù)來自連續(xù)無限數(shù)據(jù)系列由于輸出軸在仿真建模中采用的是柔性體，所中的周期性樣本，開始和約束的條件假定是能夠匹以研究其振動能量中頻譜的組成是有必要的。配的。本文采用矩形函數(shù)過濾掉因為開始和結(jié)束的圖7和圖8分別為柔性基礎阻尼比為0．01時條件不匹配而引起的不連續(xù)，以確保FFvr的周期應變能與動能的圖譜。性。此函數(shù)類似于單位階躍輸入，能保持FFT輸出由結(jié)構動力學理論可知，若不考慮材料的損
10、耗的幅值，并容許微小的不連續(xù)，趨向于減小峰值頻因子，柔性體中的動能和應變能之和等于外界輸入率幅值的準確性，也可以類似地顯著減少因為終點至該柔性體的能量。從圖7和圖8可以看出，柔性條件不連續(xù)而引起的負面影響。體的應變能要比動能大，而且應變圖譜呈現(xiàn)出較強經(jīng)過濾波并進行FFT變換得到輸出軸頻率響的線譜成分，因此可以說，輸出軸振動頻譜成分主應頻域圖如圖6所示。要是應變能造成的。由此頻域圖可以很容易地得出輸出軸的共振依次繪制出其它3個輸出通道的頻率響應曲頻率，即峰值突變處。線并做F丌變換，對4個頻率響應曲線的時域圖和2．OE八g1．5E輸出軸響應曲線的傅里葉變換、
11、／＼】n缸＼／＼八媸1．OE＼、A
12、I5．OE＼＼／＼／頻率JI~Iz圖6輸出軸頻率響應曲線的頻域圖一17一學兔兔www.xuetutu.comO．O1．04．O5．0圖7應變能圖譜g置之∞督圖8動能圖譜頻域圖進行觀察和分析，得出齒輪箱傳動系統(tǒng)幾個參考文獻主要構件的振動特性，對于故障診斷時采集振動信【1]丁康，李魏華，朱小勇．齒輪及齒輪箱故障診斷實用技號的合適測點提供了參考資料，但是由于輸軸始術[M1．北京：機械工業(yè)出版社，2005．I2J應懷樵．現(xiàn)代振動與噪聲技術【M】．北京：航空工業(yè)出版終處于旋轉(zhuǎn)運動狀態(tài)，安放傳感器困難比較大，具社，2009．體的點
13、還需要進一步進行仿真分析，建立更多的輸[3]宮靖遠，賀德馨．風電場工程技術手冊[
