750kw风力发电机齿轮箱振动分析

《750kw风力发电机齿轮箱振动分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com学兔兔lwww.xuetutu.com鬓_霸蔽脯3振动激励3．1正弦扫频正弦扫频信号定义了定常幅值的正弦函数，在振动激励对话框中定义该信号时，必须给定正弦函数的幅值和初相位。／(og)=F同样地，在时域中有：t)=Fx[cos(o9t+O)+jxsin(o9t+0)】上两式中：厂(O9)为不平衡质量的力函数；F为幅值；图2齿轮箱三维模型厂(f)为函数的时域形式；oJ为角速度；为时间；0为相位角。为此以幅值为1、初相位为0的正弦函数作为正弦扫频信号，建立ADAMS齿轮箱振动模型的第1个输入通道的振动激励。3．2旋转质量旋

2、转质量激励产生一个频域力，这种激励表示由偏离旋转轴一定距离的旋转质量所产生的力，旋转轴由该振动激励所作用的输入通道确定。c(o91=mxo9Xr式中：为频率；m为不平衡质量；r为不平衡质量与图3齿轮箱主要传动部件模型旋转轴之间的径向距离。和ADAMS之间的数据交换。ADAMS提供的模型数依此来建立输入轴第2个输入通道上的振动据交换接口有Parasolid，STEP，IGES，SAT，DXF和激励。DWG格式，这里把在UG中建好的模型保存为3．3分析方法Parasolid格式，其扩展名为．xJ。对于频响分析，线性模型在频域上可以表示为：模型导人ADAMS后

3、添加约束条件(如固定副、SX(S)=Ax(S)+Bu(s)旋转副、齿轮副等)和构件属性信息，添加轮毂上的sY(S)=Cx(S)+D“(S)旋转载荷，最后得到ADAMS的齿轮箱仿真模型如式中：S为拉氏变量；SX(s)和SY(s)为X及，，方向图4所示(隐藏了齿轮箱外壳和行星架等部件)。上的振动幅值；(s)和u(s)为信号函数；，日，c，D为系数。图4齿轮箱振动分析模型一16—学兔兔www.xuetutu.com篝镡姆噼睁警0≯¨ll参援确≤0≯0喃酶两黧图5所刁。4振动仿真分析从图5可以明显地看到在传动系统刚刚运行4．1响应曲线图的绘制至0．5S时，输出轴

4、响应有一个振动突变，以后基本加载ADAMS软件的振动分析模块，并依据上正常，说明在0．5s时此轴受到一个y方向的突变述两种激励方法建立输入通道和两种振动激励，以●＼罂力，具体原因可能是输出轴装配不对中所致。同时输出轴、外齿圈、行星轮和齿轮箱外壳建立输出通在此输出中明显的有以旋转频率为特征的周期成道，然后转到后处理模式进行各个输出通道频率响分，再次说明该齿轮箱在设计和装配时有转轴不对应曲线的绘制。以输出轴为例，其频率响应曲线如中和不平衡故障存在。蝓痛y向俯l砝、^^^^、l^^^^J¨『＼／＼，＼y．／＼，．八／。／＼／_、一1I、，＼／＼／＼

5、＼

6、／＼／

7、

8、＼』．／

9、／＼』VVVVV1O．O1．02．03．04．05．0时间／s图5输出轴的频率响应曲线4．2曲线图的傅里叶变换4．3柔性体对输出轴振动特性的影响FfTr算法假定时域数据来自连续无限数据系列由于输出轴在仿真建模中采用的是柔性体，所中的周期性样本，开始和约束的条件假定是能够匹以研究其振动能量中频谱的组成是有必要的。配的。本文采用矩形函数过滤掉因为开始和结束的图7和图8分别为柔性基础阻尼比为0．01时条件不匹配而引起的不连续，以确保FFvr的周期应变能与动能的图谱。性。此函数类似于单位阶跃输入，能保持FFT输出由结构动力学理论可知，若不考虑材料的损

10、耗的幅值，并容许微小的不连续，趋向于减小峰值频因子，柔性体中的动能和应变能之和等于外界输入率幅值的准确性，也可以类似地显著减少因为终点至该柔性体的能量。从图7和图8可以看出，柔性条件不连续而引起的负面影响。体的应变能要比动能大，而且应变图谱呈现出较强经过滤波并进行FFT变换得到输出轴频率响的线谱成分，因此可以说，输出轴振动频谱成分主应频域图如图6所示。要是应变能造成的。由此频域图可以很容易地得出输出轴的共振依次绘制出其它3个输出通道的频率响应曲频率，即峰值突变处。线并做F丌变换，对4个频率响应曲线的时域图和2．OE八g1．5E输出轴响应曲线的傅里叶变换、

11、／＼】n缸＼／＼八媸1．OE＼、A

12、I5．OE＼＼／＼／频率JI~Iz图6输出轴频率响应曲线的频域图一17一学兔兔www.xuetutu.comO．O1．04．O5．0图7应变能图谱g置之∞督图8动能图谱频域图进行观察和分析，得出齿轮箱传动系统几个参考文献主要构件的振动特性，对于故障诊断时采集振动信【1]丁康，李魏华，朱小勇．齿轮及齿轮箱故障诊断实用技号的合适测点提供了参考资料，但是由于输轴始术[M1．北京：机械工业出版社，2005．I2J应怀樵．现代振动与噪声技术【M】．北京：航空工业出版终处于旋转运动状态，安放传感器困难比较大，具社，2009．体的点

13、还需要进一步进行仿真分析，建立更多的输[3]宫靖远，贺德馨．风电场工程技术手册[