柔性销轴式风电齿轮箱行星传动均载研究

在分析柔性销轴结构和工作原理的基础上,建立多浮动构件的柔性销轴式风电齿轮箱行星传动动力学模型,综合考虑行星传动时变啮合刚度、时变传递误差,研究柔性销轴刚度和误差对行星传动均载的影响。结果表明,柔性销轴支撑的行星轮具有较好的均载效果,减小销轴刚度能明显降低行星轮偏载载荷,提高均载性能;销轴切向误差对行星轮均载影响敏感,销轴公差设计应以相邻且同向配置为优。在专用齿轮传动试验台上对柔性销轴式风电齿轮箱行星传动进行均载试验研究,验证理论分析结果的有效性。

柔性销轴式立磨用行星齿轮动态均载性能研究

以柔性销轴式立磨用行星齿轮为研究对象,建立柔性销轴有限元模型;综合考虑制造误差、安装误差、时变啮合刚度、轴承支承刚度等影响,建立带有柔性销轴的行星齿轮系统的动力学模型,研究行星轮系在综合误差下的动态均载性能,分析加工精度、各齿轮误差激励和柔性销轴尺寸对立磨机行星轮系均载性能的影响。结果表明,与普通销轴比较,柔性销轴能够降低轮系均载系数;提高齿轮加工精度,可以提高轮系的均载性能;齿轮加工精度等级越低,柔性销轴在均载方面的优势越明显。此外,各齿轮制造误差对轮系均载性能的影响大于安装误差;在各齿轮误差中,内齿圈制造误差对轮系均载性能的影响最大;销轴直径、销轴和套筒的接触线长度对轮系均载性能有显著影响,合理设计柔性销轴结构可以改善轮系均载性能。

一种双悬臂梁柔性销轴的微动疲劳研究

大型齿轮增速箱的行星齿轮轴常采用过盈配合的双悬臂梁柔性销轴结构,而该处的过盈配合结构易产生微动疲劳.通过理论计算获得有效过盈量的最值,再利用有限元软件Abaqus模拟柔性销轴的弯曲受载过程,分析弯曲载荷、过盈量和渗碳层深度3个因素对接触应力、摩擦剪切应力以及滑移幅值的影响情况,探究各因素对微动疲劳损伤的影响程度,并使用SWT(Smith-Watson-Topper)临界平面法对销轴结构的疲劳寿命S-N曲线进行预测.对多组试件进行弯曲载荷疲劳加载试验,获得柔性销轴试验S-N曲线,并分析了试验后的构件表面微动疲劳损伤形貌.研究结果表明:弯曲载荷对疲劳寿命的影响大于过盈量的影响,也大于渗碳层深度的影响.采用SWT法预测的疲劳寿命与由试验获得的疲劳寿命吻合得较好.因此,在工程设计中可采用数值仿真分析对柔性销轴的疲劳寿命进行辅助校核.

风电齿轮箱柔性销轴结构的优化探讨

风电齿轮箱作为风电主机的重要构件,体现出不可替代的重要作用和地位,要重点探讨风电齿轮箱结构的轻量化、大功率、高可靠性,引入柔性销轴新技术,优化风电齿轮箱柔性销轴结构设计的参数,较好地满足技术要求。

风电齿轮箱行星轮系柔性销轴的强度与疲劳寿命分析

以某型号风电齿轮箱行星传动系统的柔性销轴为研究对象,简要分析了柔性销轴在多行星轮传动系统中的均载原理,利用有限元方法对柔性销轴进行了静强度校核与变形情况计算,并利用疲劳计算软件MSC.fatigue对销轴作了基于有限元分析结果的疲劳寿命计算,重点说明了疲劳载荷谱的确定,材料疲劳寿命曲线的定义。结果表明,柔性销轴的强度满足要求,但有必要在销轴轴肩处进行结构改进,降低应力集中,以满足耐久性要求。

基于柔性销轴技术的风电齿轮箱行星轮轴装配工艺研究与分析

先对风电齿轮箱行星轮柔性销轴组件结构、配合关系进行了较深入的分析,再确认影响行星轮柔性销轴装配因素变量,通过实验提取变量数据,得出行星架上行星轮销轴孔温升与尺寸变量的关系曲线及函数关系,发现了柔性销轴套筒与定位环恢复常温后间隙和预调间隙、组合瞬间间隙3个变量之间规律,最后通过模拟实验及最终装配结果验证了前述行星轮柔性销轴组件装配工艺研究方案。

3.XMW风电齿轮箱柔性销结构有限元计算及其试验研究

以3. XMW风力发电齿轮箱的第一级柔性销轴行星齿轮传动为研究对象,建立了考虑齿轮啮合、轴承支撑、螺栓预紧的有限元模型。分析了在额定工况下行星轮系的应力和位移,计算了弹性销套和限位块之间的间隙变化及销轴的最大位移。计算结果表明,在额定工况下,弹性销套和限位块之间的间隙减小了0. 285 mm,没有发生接触,销轴末端最大位移约为0. 24 mm。根据齿圈根部的应力分布计算了该轮系在额定工况下的均载系数(k_γ)和齿向载荷分布系数(K_(Fβ)),并对该3. XMW风电齿轮箱进行了均载测试。对比结果表明,根据有限元方法计算的均载系数与实际情况相符合,且该柔性销轴结构具有很好的均载性能。

考虑行星销柔性的轮毂减速器均载性能研究

以分布式电驱动轮毂减速器为对象,应用有限元法求解行星轮轴承支承刚度和柔性销轴支承刚度。将行星轮轴承刚度与柔性销轴支承刚度引入集中参数动力学模型,建立综合考虑行星销轴柔性、时变啮合刚度、时变啮合阻尼、综合误差的动力学模型,探究了均载系数与综合误差、销轴柔度的关系。通过比较两种行星销轴支承结构下行星传动系统的均载系数,表明所提出的柔性销轴结构能够提升系统均载性能。研究结果为行星齿轮减速器均载性能提升及结构优化提供了理论依据。