兆瓦级风电机组行星架设计与有限元分析

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1、第12期机械设计与制造2012年12月MachineryDesign&Manufacture33文章编号：1001—3997(2012)12—0033—03兆瓦级风电机组行星架设计及有限元分析术任文娟侯力田川宝冷松●(1．四川大学制造科学与工程学院，成都610065；2二重(德阳)重型装备股份有限公司设i寸研究院，德阳618000)DesignofPlanetCarrierofMWWindTurbineanditsAnalysisBasedontheFiniteElementMethodRENWen-juan，HOULi1,TIANChuan-baC,LENGSong(1．Colleg

2、eofManufacturingScienceandEngineering，SichuanUniversity，Chengdu610065，China；2．DesignandResearchInstituteofChinaErzhongGroup(deyang)HeavyIndustriesCo．，Ltd，Deyang618000，China)【摘要】以某兆瓦级风电机组主齿轮箱为研究对象，设计了齿轮箱的行星传动机构．通过三维建模软件建立行星架的计算模型，利用有限元方法对行星架的应力、位移及疲劳寿命等进行分析计算，得到其最大位移及最大应力的大小和发生位置，最大位移发生在行星架右壁轴孔边缘

3、处，最大应力发生在右壁与轴承结合处。对行星架疲劳寿命的分析表明其在额定载荷下可以承受无限多次循环而不破坏。结果为某兆瓦级风电机组行星架及齿轮传动的设计提供了理论依据。关键词：风力发电；齿轮箱；行星架；有限元【Abstract】ResearchisonaMWwindturbinegearbox，andtheplanetarytransmissionmechanismofthegearboxisdesigned．Buildingtheplanetcarrier’scalculationmodelthrough3Dmodelingsoftware，usingthefiniteelementm

4、ethodtoanalysisandcalculatethestress，displacementandfatiguelifeoftheplanetcarrier，andtogetthesizeandpositionwherethemaximumstressandbiggestdeformationisproduced．Thebiggestdeformationofplanetcarrierhappensin￡esholeedgeofrightwall,andthebiggeststressOC—cursintheattachesoftherightwallandthebearing．

5、Theanalysisofthef~iguelifeoftheplanetcarriershowsthatitcartbearunlimitedmultiplecyclesatratedloadwithoutbeingdestroyed．TheresuhprovidestheoreticalbasisforthedesigninplanetcarrierandgeartransmissionofMWWindTurbine．KeyWords：WindPowerGeneration；GearBox；PlanetCarrier；FiniteElement中图分类号：TH16文献标识码：A1弓

6、I言一种可再生的清洁能源，越来越受到重视。风电增速箱是风电机组近年来，随着我国能源的紧缺及生态环境的恶化，风能作为中的核心部件，安装在距地面几十米苎至100多米高的狭小机舱-k来稿日期：2012--02—11女基金项目：I~lJtl省高新产业发展重大关键技术项目资助(1lkjt-04)角的变化对轮轨滚动接触行为的影响是同时存在并且相互影响的。[4]h继玲，李芾，付茂海，等．重载列车车辆轮轨作用研究[J1．中国铁道科当y>10mm时，轮缘与钢轨发生贴靠并开始爬轨，轮轨接触斑蠕滑学，2005，26(5)：52—56．力、粘滑区分布均发生突变。(2)随着横移量的增加，接触斑的滑动[5]刘启跃

7、，张波，周仲荣．铁路钢轨损伤机理研究[J]．中国机械工程，区逐渐增大，粘着区面积逐渐减小，横向移动分量逐渐增大，最大应2002，13(18)：1596—1599．[6]许金国，傅茂海．重载铁路轮轨磨损原因探讨[JJ．铁道机车车辆，2008，28力值逐渐减小；(3)随着摇头角的增大接触斑匕滑移区面积逐渐增(4)：12—15．大，直至接触斑区域处于全滑动状态最大剪应力和等效应力值均增[7]金学松，刘启跃．轮轨摩擦学[M]．北京：中国铁道出版社，20