兆瓦级风电机组传动链虚拟装配工艺规划与仿真

【摘要】：当今世界,能源与环境问题已经成为全人类共同面临的重大挑战,影响着人类社会发展的进程。缓解能源危机、开发可再生能源、实现社会的可持续发展成为世界各国政府努力的方向。风电以其安全可靠无污染的特点,近年来在世界各国发展迅速。风力发电机组是风电产业的核心,而传动链又是风电机组中最关键的部分之一。传动链性能的好坏可以直接影响到风电机组的工作效率和使用寿命。合适的传动链装配工艺规划对于提升风机的整体性能、降低装配成本、缩短风电项目建设周期有着重要意义。本文以目前国内某知名风机生产厂商的3MW风力发电机组传动链为研究对象,选择CAD/CAM软件SolidWorks作为开发工具,主要研究内容如下:(1)对风力发电机组及其传动链的结构及特点进行了简单地介绍。(2)为了更好地模拟装配及工作过程,自行设计出了一套风力发电机组齿轮箱的传动系统,然后使用SolidWorks完成了齿轮箱的零件三维建模及装配,建立起了齿轮箱的虚拟样机。(3)完成了传动链的所有零件的三维建模,在此基础上,以实际生产为出发点,采用拆卸方式的装配序列规划法,完成了传动链的装配序列规划和装配路径规划,在计算机上成功地对传动链进行了虚拟装配,对整个装配过程进行了动画仿真,并对装配体进行了干涉检验,找出设计中的缺陷并加以改正。(4)建立风电机组传动链虚拟样机,通过SolidWorks Motion对传动链运动过程进行仿真和计算,通过仿真计算进一步完善传动系统设计方案和装配工艺规划方案,将仿真的数据和结果以图表形式输出,验证了齿轮箱传动方案及装配工艺规划方案的合理性和可行性,最终完成了风电机组传动链的建模、虚拟装配工艺规划以及仿真。 【关键词】：风力发电机组 传动链 SolidWorks 虚拟装配 运动仿真
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM315
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 论文选题背景及意义10-11
• 1.2 风机制造技术国内外研究现状11-13
• 1.2.1 国外研究现状11-12
• 1.2.2 国内研究现状12-13
• 1.3 本文主要研究内容13-14
• 第2章 风力发电机组传动链概述14-21
• 2.1 风力发电机组的分类及构成14-16
• 2.2 传动链的结构概述16-20
• 2.3 本章小结20-21
• 第3章 虚拟装配工艺规划及开发工具选择21-25
• 3.1 虚拟装配工艺规划简介21-22
• 3.2 虚拟装配工艺规划目标22-23
• 3.3 虚拟装配开发工具的选择23-24
• 3.4 本章小结24-25
• 第4章 风机齿轮箱传动系统设计及建模25-42
• 4.1 齿轮箱传动系统设计25-34
• 4.1.1 传动方案概述25-27
• 4.1.2 传动方案的拟订27-28
• 4.1.3 齿轮箱传动系统设计28-33
• 4.1.4 强度校核33-34
• 4.2 齿轮箱虚拟样机建模34-41
• 4.2.1 虚拟样机简介35-36
• 4.2.2 齿轮箱三维建模36-41
• 4.3 本章小结41-42
• 第5章 风机传动链虚拟装配42-62
• 5.1 转子轴及相关零件建模42-43
• 5.2 传动链虚拟装配工艺规划43-56
• 5.2.1 传动链虚拟装配43-55
• 5.2.2 传动链虚拟装配仿真动画55-56
• 5.3 干涉检验56-61
• 5.4 本章小结61-62
• 第6章 风机传动链运动仿真62-68
• 6.1 SolidWorks Motion简介62-63
• 6.2 运动仿真及结果分析63-67
• 6.2.1 虚拟样机构建及参数设定63-65
• 6.2.2 结果及分析65-67
• 6.3 本章小结67-68
• 第7章 结论68-69
• 参考文献69-71
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果71-72
• 致谢72

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