风电增速器行星轮系动态性能分析与参数优化
风电增速器行星轮系动态性能分析与参数优化【摘要】:目前,风电装备正朝着大型化和高可靠性方向不断发展,对于风机设计和运行维护等方面提出了更高的要求。风机传动系统面临独特的动力学问题,
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TH132.425
【目录】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 1 绪论10-19
- 1.1 课题研究的背景和意义10
- 1.2 风电齿轮箱的研究现状10-12
- 1.3 行星轮系动力学研究现状12-17
- 1.3.1 分析模型13-14
- 1.3.2 求解方法14-15
- 1.3.3 研究内容15-17
- 1.4 本文的研究内容17-19
- 2 两级行星轮系耦合非线性模型的建立19-33
- 2.1 前言19
- 2.2 等效力学模型的建立19-23
- 2.3 力学模型中主要参数的确定23-28
- 2.3.1 时变啮合刚度的确定24-27
- 2.3.2 轮齿啮合误差的确定27-28
- 2.4 两级行星轮系分析模型的建立28-32
- 2.4.1 弹性变形协调条件28-29
- 2.4.2 第一级行星轮系分析模型29-30
- 2.4.3 第二级行星轮系分析模型30-31
- 2.4.4 分析模型中参数的说明31-32
- 2.5 本章小结32-33
- 3 两级行星轮系动力学特性研究33-55
- 3.1 前言33
- 3.2 固有特性计算原理33-34
- 3.3 行星轮系固有频率及振型分析34-44
- 3.3.1 第一级行星轮系固有频率及振型34-39
- 3.3.2 第二级行星轮系固有频率及振型39-43
- 3.3.3 行星轮系耦合模态分析43-44
- 3.4 参数对系统固有频率的影响44-54
- 3.4.1 时变啮合刚度对固有频率的影响44-48
- 3.4.2 行星架扭转刚度对固有频率的影响48-50
- 3.4.3 支撑刚度对固有频率的影响50-53
- 3.4.4 质量对固有频率的影响53-54
- 3.5 本章小结54-55
- 4 变载荷下两级行星轮系的振动行为研究55-79
- 4.1 前言55
- 4.2 系统运动微分方程的求解55-57
- 4.3 风机输入变载荷的处理57-61
- 4.3.1 双参数威布尔分布计算原理57-58
- 4.3.2 随机风速的生成58-59
- 4.3.3 变风速下时变输入扭矩和输入转速的生成59-61
- 4.4 微分方程的无量纲化61-68
- 4.4.1 第一级行星轮系无量纲化方程63-65
- 4.4.2 第二级行星轮系无量纲化方程65-68
- 4.5 系统各主要构件的动态响应68-75
- 4.5.1 时域位移响应曲线68-72
- 4.5.2 相图曲线72-73
- 4.5.3 Poincare曲线73-75
- 4.6 参数对系统振动响应的影响75-78
- 4.6.1 输入转速对系统振幅的影响75-77
- 4.6.2 连接轴扭转刚度对系统振幅的影响77-78
- 4.7 本章小结78-79
- 5 两级行星轮系的参数优化设计79-95
- 5.1 前言79
- 5.2 优化过程简述79-80
- 5.3 系统优化设计数学模型80-84
- 5.3.1 目标函数80-81
- 5.3.2 设计变量81
- 5.3.3 约束条件81-84
- 5.4 优化结果及分析84-94
- 5.4.1 设计变量原始参数84-85
- 5.4.2 目标函数优化结果及分析85-94
- 5.5 本章小结94-95
- 结论95-97
- 参考文献97-101
- 攻读硕士学位期间发表学术论文情况101-102
- 致谢102-103
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