风电行星齿轮系统变载荷激励动力学模型及其响应特性

【摘要】：针对风电行星齿轮系统变载变速的运行特点,通过分析系统构件为刚体和弹性体时的受力情况,应用运动合成原理,提出了变载荷激励下行星齿轮系统动力学模型的建立方法,并推导出系统的运动微分方程。在此基础上,分析了行星齿轮系统的内外部激励因素及其对系统动载荷和动载系数的影响机理。计算并分析了某MW级风电行星齿轮系统的动态响应,结果表明:系统的时变啮合刚度和时变轴承刚度主要影响响应频率的数值大小和系统的振动能量;外部变载荷使响应频率中存在明显的低频成分,并影响各阶振动间的能量分配;齿轮啮合力的动载系数主要受到外部变载荷的影响,而轴承力的动载系数同时受到系统内部激励和外部激励的影响。研究结果为风电齿轮箱的疲劳寿命分析和动态优化设计奠定了基础。 【作者单位】： 西南科技大学;
【关键词】： 风力发电 行星齿轮 动力学模型 响应特性 动载系数
【基金】：国家自然科学基金资助项目(50975294)
【分类号】：TH132.41
【正文快照】： 0引言近20年来,国内外学者对行星齿轮传动进行了广泛的研究[1],先后建立了行星传动的纯扭转振动模型[2-4]、扭转-横向耦合振动模型[5-7]和有限元模型[7],并据此进行行星系统的固有频率和模态分析、动力学响应分析、均载性能研究、结构噪声研究及非线性行为研究[8-12],为风电行

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