ft软件的风电齿轮磨前滚刀齿形优化设计研究

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1、第３８卷第５期基于ＫＩＳＳｓｏｆｔ软件的风电齿轮磨前滚刀齿形优化设计研究７１文章编号：１００４－２５３９（２０１４）０５－００７１－０３基于ＫＩＳＳｓｏｆｔ软件的风电齿轮磨前滚刀齿形优化设计研究敬朝银（重庆齿轮箱有限责任公司，重庆江津４０２２６３）摘要风电齿轮箱工作环境极端恶劣复杂。在加工制造中存在一些影响齿轮高可靠性和高疲劳寿命的制造缺陷，因此在分析磨前滚刀齿形特点和齿轮热处理变形情况的基础上，提出对磨前滚刀齿形优化设计和研究，并建立了适合实际制造情况的优化目标。借助ＫＩＳＳｓｏｆｔ软件的某些工具，让滚刀齿形优化计算工作变得简洁而快速。滚刀齿形优化设计研究为提高风电齿轮的工作

2、性能提供了重要工艺支撑，在实际制造中取得较好效果。关键词磨前滚刀优化设计制造缺陷高可靠性ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＤｅｓｉｇｎｏｆＴｏｏｔｈＰｒｏｆｉｌｅｏｆＰｒｅ－ｇｒｉｎｄｉｎｇＨｏｂｕｓｅｄｔｏＷｉｎｄＰｏｗｅｒＧｅａｒｂａｓｅｄｏｎＫＩＳＳｓｏｆｔＳｏｆｔｗａｒｅＪｉｎｇＣｈａｏｙｉｎ（ＣＮＧｐｏｗｅｒＧｅａｒｂｏｘＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０２２６３，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｗｏｒｋｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｓｇｅａｒｂｏｘｉｓｅｘｔｒｅｍｅｌｙｃｏｍｐｌｅｘ．Ｔｈｅｍａｎｕｆａｃ－ｔｕｒｉｎｇｄｅｆ

3、ｅｃｔｗｈｉｃｈａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｈｉｇｈｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｏｆｇｅａｒｄｒｉｖｅｅｘｉｓｔｓｉｎｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆａｎａｌｙｚｉｎｇｔｏｏｔｈｐｒｏｆｉｌｅｏｆｐｒｅ－ｇｒｉｎｄｉｎｇｈｏｂｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｎｄｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｄｅｆｏｒｍａ－ｔｉｏｎｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｗｉｎｄｐｏｗｅｒｇｅａｒ，ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｐｒｅ－ｇｒｉｎｄｉｎｇｈｏｂｉｓｐｒｏ－ｐｏｓｅｄ，ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｇｏａｌｓｉｎｇｏｏｄａｃｃｏｒｄａｎ

4、ｃｅｗｉｔｈｔｈｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．ＢｙｔｈｅｕｓｅｏｆＫＩＳＳｓｏｆｔｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｏｏｔｈｐｒｏｆｉｌｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｈｏｂｉｓｍｏｒｅｓｉｍｐｌｅａｎｄｒａｐｉｄ．Ｔｈｅｔｏｏｔｈｐｒｏｆｉｌｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｈｏｂｐｒｏｖｉｄｅｓｍｕｃｈｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｓｕｐｐｏｒｔｓｔｏｗｏｒｋｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍ－ａｎｃｅｏｆｗｉｎｄｐｏｗｅｒｇｅａｒ．Ｔｈｅｇｏｏｄｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｏｏｔｈｐｒｏｆｉｌｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｍａｎｕｆａ

5、ｃｔｕｒｉｎｇｏｆｗｉｎｄｐｏｗｅｒｇｅａｒｉｓａｃｑｕｉｒｅｄ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＰｒｅ－ｇｒｉｎｄｉｎｇｈｏｂＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｄｅｆｅｃｔＨｉｇｈｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ及对齿轮热处理变形等工艺情况不充分认知，易形成０引言齿根圆弧较小、齿根面光洁度差、齿根磨削凸台、齿面随着能源危机和气候问题的日益严峻，新能源的有效工作渐开线长度不足等缺陷，这些情况在一定程开发与使用成为国际社会关注的焦点。风力发电作度上影响了齿轮的工作寿命。因此，结合风电齿轮自为一种重要的清洁可再生新能源，近年来在我国得到身工作特点和制造情况，对磨前滚刀齿形进行优化

6、设快速发展。风电机组常安装在低寒高温的偏远地区计研究具有十分重要的意义。或近海区域，齿轮箱设计寿命为２０～２５年，是风电机１磨前滚刀齿形与相关参数组中重要的传动部件。齿轮箱安装在６０～９０ｍ高的塔架上，由于受自然风况气候变化的影响，常年承根据ＧＢ／Ｔ１３５６－２００１，磨前滚刀的法向齿形受复杂多变的交变冲击载荷。恶劣复杂的工况环境，见图１，齿顶过渡圆弧一般分为单圆弧和双圆弧两同时地处偏远交通不畅所带来的昂贵维修费用，以及种。磨前滚刀与一般普通滚刀的主要区别是：①法向近年来工业界倡导的符合绿色制造理念的轻量化设齿形由两段直线和齿顶圆弧构成，两条直线分别对应计，迫切要求齿轮具有高疲

7、劳寿命和高可靠性。对于齿形角α１和α２，即主切削刃和副切削刃。②因α１＞渗碳齿轮，普遍采用滚－磨工艺加工。在实际制造α２，滚切后齿根部被挖根形成了一定沉切量δｎ。中，因磨前滚刀齿形设计不当或滚刀不恰当使用，以图１中，主要参数定义：Ｈ全齿高系数，Ｈａ齿顶７２机械传动２０１４年高系数，Ｈ１凸台高度系数，Ｓｗ节线宽度系数，齿顶圆后渐开线展开长度不足；大齿轮ｚ２齿根存在磨削凸弧半径系数，α１主切削刃压力角，α２副切削刃压力台。经分析研究，主要原因是：①大齿轮热处理变形角，δｎ沉切量（下文同）。量较小