一种兆瓦风电齿轮箱前机体结构轻量化设计

【摘要】：以经验为主导的传统齿轮箱箱体的设计方法已逐渐无法满足大兆瓦风电齿轮箱的设计要求。基于此,利用拓扑优化和尺寸优化方法,以轻量化设计为目的,在提高强度和保证刚度的条件下对风电齿轮箱前机体进行结构优化设计。前机体的有限元分析表明,有必要对其结构进行优化设计;基于多位置工况建立前机体的静动耦合拓扑优化模型,根据拓扑优化传力路径获得概念模型;采用响应曲面法对概念模型的关键尺寸进行优化设计,通过筛选法得到最优尺寸。对优化前后前机体的性能进行比较,质量减少12.79%,第一主应力基本不变,刚质比提高7.19%,实现了结构轻量化的目的。 【作者单位】： 大连理工大学机械工程学院;大连华锐重工集团股份有限公司;
【关键词】： 前机体 结构优化 概念设计 轻量化
【基金】：国家自然科学基金(51375065) 辽宁省科技创新重大专项(No.201303004) “十二五”国家科技支撑计划(2012BAA01B05)
【分类号】：TM315;TH132.41
【正文快照】： 0引言箱体作为风电齿轮箱传动系统中的重要部件,对于行星齿轮传动的平稳性和寿命有着重要的影响。近些年来,为了提高发电效率,风电机组正朝向单机大功率的方向发展,箱体作为风电机组较重的零部件,减轻质量成为当今风电装备制造业的研发重点[1]。目前对风电齿轮箱体的研究主要

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