- 1、本文档共7页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
?
?
风电制动器主体结构有限元分析
?
?
尚振国,蔡卫国
(大连海洋大学机械与动力工程学院,辽宁 大连116023)
图1所示为某1.5 MW风力发电机用盘式制动器,其工作原理是用底座将制动器整体固定于机架上。制动时首先打开放油口将碟簧施力机构内的液压油放出,碟簧弹开驱动主动支架上的制动片压紧制动盘,制动盘安装于增速齿轮箱输出轴上,从而实现整台风机制动停车。其主体结构包括主动支架、被动支架、空心轴及底座。由于制动力较大,主体零件结构又较复杂,可能会产生较大的应力和变形,为保证安全有必要对其主体结构进行有限元分析。
图1 风电盘式制动器
1 材料属性
制动器主体零件材料属性见表1.
表1 材料属性
2 有限元模型
2.1 边界条件
对制动器施加的边界条件包括位移约束边界条件、接触边界条件和载荷边界条件,如图2所示。
该制动器通过底座底面进行安装、固定,因此对该底面施加全约束,如图2所示。
图2 有限元模型边界条件及网格划分
由于空心轴与被动支架的轴孔采用间隙配合,两者间定义为柔体-柔体接触,空心轴面为目标面,被动支架轴孔面为接触面。底座与空心轴采用过盈配合,两者间也定义为柔体-柔体接触,空心轴面为目标面,被动支架轴孔面为接触面。这样共定义4个接触对,如图2所示。
制动器制动时碟簧产生的最大弹性力为98 500 N,即制动时被动支架和主动支架所受制动盘的正压力为F=98 500 N,分别作用在主动支架与端盖相联的螺纹面上、被动支架与摩擦块相接触的凸台表面上(图2中虚线箭头所示),制动盘与摩擦块之间产生的摩擦力作用在被动支架、主动支架侧边螺栓孔上,最大摩擦力:
Ff=F×μ=98 500×0.38=37 430 N
式中:μ为制动盘与摩擦块之间的摩擦系数,μ=3.8;F为摩擦块与制动盘之间的压力,F=98 500 N;Ff为摩擦块与制动盘间产生的摩擦力。
摩擦力由4个螺纹孔承担,每个孔加载18 715 N,如图2所示。
2.2 单元类型及网格划分
实体单元:采用实体单元Solid45对制动器进行网格划分,Solid45单元有8个节点,每个节点有3个平移自由度UX、UY、UZ,共生成357 348个单元,116 176个节点,如图2所示。
为了准确反映主动支架和被动支架在危险截面的应力状况,再按指定单元长度对危险截面部位进行网格局部细化,如图3所示。
图3 网格细化
接触单元:目标单元采用Target170,接触单元采用Conta174.空心轴与被动支架配合段圆柱面生成32 283个Target170单元,被动支架两孔面生成25 857个Conta174单元;空心轴与底座孔配合段生成16 993个Conta174单元,底座孔面生成180 803个Target170单元。
3 结果分析
计算结果如表2所示。
表2 计算结果
图4为主动支架应力云图,图中圆弧区域应力最大,即为前述危险截面处。图5为主动支架变形云图。
图4 主动支架应力云图
图5 主动支架变形云图
计算结果表明主体零件强度安全裕量较为充足,但主动支架、被动支架弯曲变形较大,刚度不足,建议局部增设加强筋或增加厚度。
4 结束语
建立某型风电盘式制动器整体有限元分析模型,通过对底座施加全约束,在空心轴与被动支架的轴孔间定义接触约束,在主动支架和被动支架上施加碟簧力和摩擦力,采用实体单元和接触单元进行网格划分,并对预估的危险界面处进行网格局部细化,得到制动器内部应力分布及变形分布规律,为改进制动器的结构设计提供了必要的依据。
?
-全文完-
您可能关注的文档
- 顶底板均不稳固的古采区残矿回收实践研究.docx
- 顶管施工地表沉降数值模拟分析.docx
- 顶推连续钢箱梁匝道桥设计研究.docx
- 项目制对中国产业结构升级的影响研究.docx
- 顶驱主轴接头螺纹上扣过程的力学性能研究.docx
- 项目型产品加工刀具配送管理研究与应用.docx
- 顺北二区高含硫天然气脱水工艺技术研究.docx
- 项目风险管理及对项目进度影响的定量分析.docx
- 顺层瓦斯抽采长钻孔气举排渣模拟试验研究.docx
- 顺应与概念整合理论视阈下希尼诗歌隐喻研究.docx
- 2021-2022学年湖南省常德市安乡县四年级上学期期中语文真题及答案.pdf
- 2023-2024学年河南省南阳市社旗县四年级上学期期中数学真题及答案.pdf
- 2022-2023学年云南省曲靖市四年级下学期期末数学真题及答案.pdf
- 2021-2022学年河南省周口市鹿邑县二年级下册月考语文真题及答案.pdf
- 2018年河南焦作解放区教师招聘考试真题及答案.pdf
- 2019年江西公务员行测考试真题及答案-乡镇.pdf
- 2019中国石油报社应届高校毕业生招聘试题及答案解析.pdf
- 光大银行招聘应届毕业生能力素质测试笔试真题及答案.pdf
- 2024年广西百色教师招聘考试模拟题及答案.pdf
- 2021-2022学年浙江绍兴诸暨市五年级上册语文期末试卷及答案.pdf
文档评论(0)