MW风机齿轮箱设计ppt.ppt

1.5MW风电机组齿轮箱设计;目录;一、课题来源;二、选题意义;三、国内外研究现状概述;三、国内外研究现状概述;;经典文献 W Musial, S Butterfield, B Mcniff. Improving wind turbine gearbox reliability：对风机齿轮箱运行过程中的失效情况进行了深入研究，提出了多种提高风机齿轮箱可靠性的可行性方法。 ADAM Ragheb, MAGDI Ragheb. WIND TURBINE GEARBOX TECHNOLOGIES：提出并总结了现有的比较成熟的风力涡轮机技术，对风力发电效率的提升具有重要意义。 ;2.国内研究发展现状 由于我国在商业化大型风力发电产业上起步较晚，技术上较欧美等风能技术发达的国家存在巨大差距。截至2010年，我国风电机组1MW以下的机组占总装机容量的70%，1MW~2MW之间的风电机型却只占36%，2MW以上机型更少，仅占10%。根据国家发改委规划，我国未来的风电新增装机将以1.5MW、2MW机型为主，1MW以下机型所占比重将逐渐降低。 ;经典文献 张立勇，王长路，刘法根。《风力发电及风电齿轮箱概述》：介绍了风电齿轮箱的技术现状，指出了风电齿轮箱设计制造方面存在的主要问题。 刘贤焕，叶仲和。《大型风力发电机组用齿轮箱优化设计及方案分析》：介绍了大型风力发电机组用齿轮箱的工作特点及目前常用的传动方案，提出了封闭式行星齿轮系的传动方案，并以齿轮总体积最小为目标，完成了这种方案的优化设计。 汤克平 《风电增速箱结构设计叙谈》：对风电增速箱结构作了较为详尽的阐述，对风电增速箱选用及设计具有实用参考价值。;四、主要研究内容;设计思路 首先，依据风机输出功率，在常见的1.5MW风机齿轮箱结构中选择一种结构，本文选取的齿轮箱结构为一级行星轮+两级平行轴传动，然后依次计算行星轮传动参数以及两级平行轴参数。 其次，依据该结构中各传动系统之间的关系分配传动比，选取齿轮及轴的材料进行计算，得出传动参数如模数、齿数、螺旋角等。 最后，通过对运动副的受力分析，依照相关标准进行静强度校核。运用AUTO.CAD绘制出零件图和装配图。 ;1.齿轮箱结构设计 1.1增速齿轮箱方案选择 1.2行星轮传动设计 1.3行星轮传动强度的校核计算 1.4两级平行轴传动设计 1.5两级平行轴传动强度的校核计算 1.6轴径设计 ; 1.1增速齿轮箱方案设计 对于兆瓦级风电齿轮箱，传动比多在50-80左右，一般有两种传动形式：一级行星+两级平行轴圆柱齿轮传动，两级行星+一级平行轴圆柱齿轮传动。相对于平行轴圆柱齿轮传动，行星传动的以下优点：传动效率高，体积小，重量轻，结构简单，制造方便，传递功率范围大，使功率分流；合理使用了内啮合；共轴线式的传动装置，使轴向尺寸大大缩小而；运动平稳、抗冲击和振动能力较强。在具有上述特点和优越性的同时，行星齿轮传动也存在一些缺点：结构形式比定轴齿轮传动复杂；对制造质量要求高：由于体积小、散热面积小导致油温升高，故要求严格的润滑与冷却装置。这两种行星传动与平行轴传动相混合的传动形式，综合了两者的优点。;依据提供的技术数据，经过方案比较，通常1.5MW齿轮箱采用一级行星+两级平行轴的传动方案。为补偿不可避免的制造误差，行星传动一般采用均载机构，均衡各行星轮传递的载荷，提高齿轮的承载能力、啮合平稳性和可靠性，同时可降低对齿轮的精度要求，从而降低制造成本。 对于具有三个行星轮的传动，常用的均载机构为基本构件浮动。由于太阳轮重量轻，惯性小，作为均载浮动件时浮动灵敏，结构简单，被广泛应用于中低速工况下的浮动均载，尤其是具有三个行星轮时，效果最为显著。设计齿轮箱的输入转速为29r/min,输出转速为1800r/min，转动比转动比 1800/29=62，由于减速比较大，按照此转动比，齿轮箱的结构形式可设计为：一级行星传动+两级平行轴传动。 ; ; ;1.2行星轮传动设计 ;(2)按接触强度初算a-c传动的中心距与模数m;;1.4两级平行轴传动设计;1.4.2第一级齿轮传动参数计算;1.5.1第一级齿轮传动齿根弯曲疲劳强度计算;1.6轴径设计;(1)齿轮1（高速级从动轮）的受力计算： 由参考文献[1]P140公式8.16可知;中间齿轮轴受力及弯矩分析图;(3)齿轮的轴向力平移至轴上所产生的弯矩为：;(6)计算危险截面弯矩;(7)计算应力;(8)计算安全系数;2.齿轮箱其他零部件的选用