风电机组齿轮箱传动系统建模与动力学特性仿真分析.pdf

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1、第35卷第3期噪声与振动控制V_0l35NO．32015年6月NOISEANDVIBRLTIoNC0NTROLJun．2015文章编号：1006．1355(2015)03-0092—06风电机组齿轮箱传动系统建模与动力学特性仿真分析董健，胡亮，程志学，柳亦兵(华北电力大学能源动力与机械工程学院，北京102206)摘要：针对目前风电机组常见的两级行星轮系加一级平行轴传动的齿轮箱结构，建立其传动系统虚拟样机模型。基于Hertz弹性接触理论建立仿真齿轮啮合刚度计算公式；借助ADAMS动力学分析软件，对轮齿动态啮

2、合力进行仿真，研究轮齿啮合力在齿轮转动过程中的变化规律；将输出级小齿轮柔性化，建立传动系统的刚柔耦合模型，分析仿真过程中输出级小齿轮的应力变化。利用ADAMS对复杂齿轮箱传动系统进行动力学建模与仿真取得很好的效果，为传动系统的动态设计及优化提供依据。关键词：振动与波：齿轮箱；虚拟样机：动力学分析；动态响应中图分类号：TH113；TH132．4文献标识码：ADOI编码：10．3969／j．issn．1006．1335．2015．03．020ModelingandDynamicSimulationAnalys

3、isofWindTurbineGearboxTransmissionSystemDONGJian．HULiang．CHENGZhi-xue．LIUYi—bing(SchoolofEnergy,PowerandMechanicalEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity,Beijing102206，China1Abstract：Virtualprototypemodelofthedrivesystemofawindturbinegeneratorwithac

4、ommongearboxoftwo-stageplanetaryandone—stageparallelshaftgeartransmissionwasbuilt．BasedontheHertzelasticcontacttheory,theformulaofgearmeshstifnesswasestablished．BymeansofthedynamicsanalysissoftwareADAMS，thedynamicperformanceofthegearmeshingwassimulatedand

5、themeshingforcewasobtained．Then，therigid-flexiblemodelofthetransmissionsystemwithaflexibleoutput-stagepinionwasestablished，andthestressvariationofthepinionwasanalyzed．ItisshownthatthemethodofusingADAMSfordynamicsimulationandmodelingofcomplicatedgeartransm

6、issionsystemisveryefective．ThesimulationresultsCanprovidesomeusefulreferenceforgearboxoptimaldesign．Keywords：vibrationandwave；gearbox；virtualprototype；dynamicanalysis；dynamicresponse风电机组齿轮箱作为风电机组中的重要组成部分析了太阳轮发生故障后的动力学响应。朱才朝分，其主要功能是传递扭矩和升速。行星齿轮传动等。在考虑齿轮系统时

7、变刚度、齿侧间隙和制造误由于其结构紧凑、传动比大、传动平稳等优点，被广差的基础上，建立了具有多级齿轮传动的大型风电泛用于机械传动的各个领域。风电机组齿轮箱传动齿轮箱的齿轮一传动轴一箱体系统耦合非线性动力系统多采用行星齿轮加平行轴齿轮复合传动的形学模型，在考虑系统内部激励的情况下对整个耦合式。国内外学者对齿轮箱做了大量研究。李润方、系统动态特性进行了研究。GangLiu，RobertG．王建军等在文献n中系统的阐述了齿轮系统动力学Parker等考虑齿轮副摩擦力及其弯曲效应，对单齿的基本理论及分析方法。陈裴等

8、口基于ADAMS多轮副的动态特性进行了分析。WoohyungKim等体动力学仿真软件，对行星齿轮进行刚柔耦合仿真，在文献[5]中分析了由轴承变形引起的齿轮时变压力角及重合度对行星齿轮动态响应的影响。刘振收稿日期：2014一l2—12皓、巫世晶等以ADAMS软件为平台建立了复合作者简介：董健(1982一)，男，博士生，主要研究方向：机械系行星齿轮传动系统的虚拟样机模型，对其动力学特统动力学特性分析。性进行仿真研究，为改善系统动力