谈风力发电齿轮箱设计制造技术的发展与展望

伴随着风电产业的迅速发展,风电装备制造业在全球范围内也日趋繁荣,作为风电机组中的一个重要部件,风电齿轮箱自然受到国内外风电相关行业和研究人员的关注。风机增速齿轮箱的主要作用是把风轮的动力传递给发电机,是发电机得到合适的转速从而发电,它是风力发电机组中的一个很重要的机械传动装置,直接影响风力发电的整个过程。近年来国内外都把对它的研究作为风力发电技术研究的一个核心,并致力于对高效、大功率以及高安全性增速齿轮箱的研究。

齿轮箱传动系统渐开线花键的优化研究

随着风电机组齿轮箱扭矩密度的提升,行星传动装置中渐开线平齿根花键已经满足不了目前齿轮箱轻量化设计的需求。针对这一问题,提出了一种将齿轮箱内部传统的渐开线平齿根花键优化为渐开线齿形花键的方法。首先,优化了渐开线齿形花键的齿廓变位系数、齿根高及齿顶高变位系数等,提高了花键的传扭能力;然后,研究了渐开线齿形花键结构,调整了其齿厚公差,使太阳轮可以正常浮动,以补偿齿轮啮合的对中偏差,降低了不均载系数,提高了齿轮箱内部齿轮的承载能力;分析了花键齿面载荷分布,对花键进行了齿向修鼓和螺旋角修形,改善了花键齿宽载荷分布,避免了花键轮齿端部受载过高,延长了花键联接的使用寿命;最后,使用工程算法,校核了花键抗剪切、抗磨损及花键连接本体强度等;通过齿轮箱相关试验,分析了齿轮箱拆检后花键齿面啮合情况,验证了渐开线齿形花键的扭矩传递能力。研究结果表明:采用渐开线齿形花键,通过优化其参数,可以提高花键的齿面接触强度,花键的扭矩传递能力提高了约10%,齿形花键的扭矩传递能力得到了实例验证。

提高齿轮箱扭矩密度的设计制造方法

本文以提高齿轮箱的扭矩密度为目标,阐述了齿轮箱设计制造过程中可能提高扭矩密度的方法。主要从齿轮材料的创新设计和质量控制、齿轮微观形貌的设计、齿轮箱轴承选择、传动轴的加强设计、结构件的轻量化设计以及传动链系统集成这六个方面进行了详细的论述。指出了每种设计制造方法的优势和目前存在的问题。最后对提高齿轮箱扭矩密度的方法进行了总结并对未来的技术发展趋势进行了展望。

风力发电齿轮箱机械设计存在的问题及应对策略探究

我国具有人口众多的特点,用电量需求量大,为了践行落实我国的环保战略,我国逐渐将风力发电等作为重要的发电途径之一。在风力发电过程中齿轮箱发挥着关键性作用,因此应重视对齿轮箱的优化设计,以降低其故障发生率,这是保证风力发电质量的关键。下文主要从风力发电齿轮箱机械设计存在的问题进行分析,并提出相应的应对策略。

自主水下航行器摆翼发电装置设计与仿真

针对自主水下航行器的发电系统,设计3种适用于摆翼发电装置的传动方案,并选出最佳方案。采用仿真软件STAR-CCM+对自主水下航行器在波面收集波浪能量进行仿真,获取发电系统的动力输入数据。设计换向增速齿轮箱,并采用软件ADAMS对齿轮箱进行仿真,以验证其工作原理。将波高0.5 m、波长5 m海况下的工作数据导入ADAMS中,获取动力输出数据。选择适合自主水下航行器的发电机,通过参数匹配得到发电系统的平均功率。