风电增速系统两级行星轮系的模态振动分析

【摘要】：行星齿轮系统因为自身的结构特点以及误差和外部环境因素的影响,系统各个组成齿轮间会出现力分配不平衡,进而使齿轮的振动和损坏更加迅速,严重情况下可能导致整个传动系统处于非正常工作状态。鉴于以上原因,本文在前人研究的基础上,把风电增速机构的两级行星斜齿轮系统作为主要研究对象,做了以下几个方面的研究:内外啮合齿轮的模态分析、两单级行星轮系的模态分析、两级耦合行星轮系的模态分析、单级行星轮系的均载特性分析。具体内容如下:首先,以牛顿第二定律为根据,利用集中参数法建立了行星轮系动力学模型,并用ANASYS对其外内两种啮合方式下的齿轮做了模态方面的研究以及其结果与齿轮基本参数之间的影响作用,详细分析了其随参数的变化情况。其次,以振动理论为基础,利用ANASYS软件分别对两个单级行星轮系和两级耦合行星轮系进行了模态仿真,总结出了各自的振动形式和固有频率变化趋势。同时还研究了构件质量、行星轮和太阳轮的支撑刚度、轮齿啮合刚度、行星架扭转刚度这四个因素对系统模态分析结果的影响。最后,针对行星齿轮系统自身的特点,先研究了行星齿轮系统的均载特性,得到了不同转速和负载下行星齿轮系统及行星齿轮上某一点的不均载系数的变化特点;并研究了均载特性与模态结果的关系,得到了二者的变化规律,绘制成了折线对比图。 【关键词】：风电增速齿轮系统 时变刚度 模态分析 均载特性
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM315
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 第一章 绪论6-11
• 1.1 选题背景与意义6
• 1.2 风力发电应用现状6-8
• 1.3 行星轮系研究概况8-9
• 1.3.1 均载特性的研究8-9
• 1.3.2 模态振动的研究9
• 1.4 本文主要研究内容9-10
• 1.5 本章小结10-11
• 第二章 两级行星轮系力学模型的建立11-24
• 2.1 前言11
• 2.2 等效力学模型的建立11-14
• 2.3 动力学分析模型的建立14-18
• 2.3.1 弹性变形协调关系的建立14-16
• 2.3.2 动力学分析模型16-18
• 2.4 两级耦合行星轮系动力学模型18-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第三章 内外啮合模态分析24-34
• 3.1 前言24
• 3.2 模态分析理论24-25
• 3.3 内外啮合模态分析25-33
• 3.3.1 模态分析25-29
• 3.3.2 参数对内外啮合模态的影响29-33
• 3.4 本章小结33-34
• 第四章 两级行星轮系模态分析34-50
• 4.1 前言34
• 4.2 两级行星轮系模态分析34-41
• 4.2.1 第一级行星轮系模态分析34-37
• 4.2.2 第二级行星轮系模态分析37-38
• 4.2.3 两级耦合行星轮系模态分析38-41
• 4.3 参数对行星轮系固有频率的影响41-48
• 4.3.1 质量的影响41-42
• 4.3.2 支撑刚度的影响42-44
• 4.3.3 时变啮合刚度的影响44-47
• 4.3.4 行星架扭转刚度的影响47-48
• 4.4 本章小结48-50
• 第五章 均载特性对行星轮系模态的影响50-64
• 5.1 前言50
• 5.2 行星轮系均载特性分析50-55
• 5.3 均载特性对行星轮系模态的影响55-63
• 5.3.1 基本构件浮动的第一级行星轮系模态分析56-59
• 5.3.2 基本构件浮动的第二级行星轮系模态分析59-63
• 5.4 本章小结63-64
• 第六章 总结与展望64-66
• 6.1 本文内容总结64-65
• 6.2 本文研究存在问题65-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-71

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