大型风力发电机传动系统的动力学分析与故障预测

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1、硕士研究生学位论文新疆大学论文题目(中文)：大型风力发电机传动系统的动力学分析与故障预测论文题目(外文)：Dynamicanalysisandfaultpredictionoflarge-scalewindturbinetransmissionsystem研究生姓名：李祥雨学科、专业:机械工程研究方向：机械制造及自动化导师姓名职称：樊军副教授孙文磊教授论文答辩日期2015年05月29日学位授予日期年月日新疆大学硕士学位论文摘要风力发电作为清洁能源，备受关注。而风力机组传动系统性能，直接影响到风力机的整体性能优劣。本文在基于ADAMS的基础上，运用碰撞法对齿轮箱传动系统进行

2、多体动力学分析，得出风力发电机传动系统的速度，加速度以及在啮合过程中所受载荷的变化情况。通过外加冲击载荷的方式改变传动系统的运动状态，通过对比进行故障预测。对传动系统进行分析研究，使我们更好的了解传动系统的结构形式，特点，以及在频繁循环载荷作用下，风力机传动系统的特性。为我们以后更深入的对风力机传动系统进行研究提供了依据，对传动系统进行改进和优化设计提供了重要的指导作用，具有一定的参考价值。本文研究的主要内容：（1）本文首先从风力发电机传动系统的组成以及特点入手，对风力发电机齿轮箱传动系统动力学建模，齿轮传动系统是个多元件的系统，将连续的弹性系统简化成离散系统，依次所建立

3、方程为常微分方程，通过其来表达动力学行为。通过对齿轮箱传动系统的建模，使我们对其有了更加深刻的认识。（2）在基于ADAMS软件的基础上，运用碰撞法对齿轮箱传动系统的动力学分析，得出其在传动过程中的动态特性，然后对齿轮箱传动系统进行柔性体的分析以及进行故障预测，验证了所选材料的合理性。对齿轮箱多体动力学分析，为以后传动系统动力学进行深入研究，分析提供了依据，也为以后自主研发，改进和设计优化传动系统提供了依据。（3）在基于风力发电机传动系统动力学分析的基础上，对传动系统施加一个外在的冲击载荷，来改变传动系统的运行状态，即改变其速度，加速度以及在啮合过程中各个部件所受载荷的情况

4、，通过与正常运行状态下所得到的动力特性对比，对传动系统进行故障的预测。这为以后对传动系统进行故障预测进一步的研究提供了依据。关键词：动态特性；传动系统；多体分析；冲击载荷；故障预测I新疆大学硕士学位论文AbstractWindpowerasacleanenergy,hasattractedmuchattention.Thewindturbinetransmissionsystemperformancedirectlyaffectstheoverallperformanceofthewindturbine.BasedonADAMS,usingthecollisionanal

5、ysismethodofmulti-bodydynamicsofthegearboxtransmissionsystem,thewindturbinedrivesystemspeed,andaccelerationinthemeshingprocess,theloadchangeof.Tochangethemotionofthetransmissionsystembyexternalimpactload,faultpredictionbycomparison.Toanalyzethecharacteristicsoftransmissionsystem,andmaketh

6、estructureform,webetterunderstandthetransmissionsystem,aswellasfrequentlyundercyclicloading,thecharacteristicsofwindturbinedrivesystem.Forourfuturemorein-depthonthedrivesystemtoprovidethebasisfortheresearch,providestheimportantguidingroletoimproveandoptimizethedesignofthetransmissionsyste

7、m,whichhasacertainreferencevalue.Themaincontentsofthispaper:(1)Thispaperfromthecompositionandcharacteristicsofwindturbinedrivesystemofthewindturbinegenerator,gearboxdrivesystemdynamicsmodeling,geardrivesystemisasystemofmultipleelements,theelasticcontinuoussystemissi