大型风电机组齿轮箱疲劳特性数值模拟

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1、华北电力人学硕十学位论文摘要风电机组齿轮箱是整个风电机组中的关键部件，由于安装环境和运行条件的影响，风电机组齿轮箱成为发生故障最多的部件，实际运行的寿命远达不到设计寿命，其主要原因就是齿轮和轴承等关键部件发生了疲劳破坏。本文以两种典型的风电齿轮箱为对象进行疲劳特性仿真研究，主要研究内容包括：1)分析了风电机组齿轮箱结构特点及齿轮受载特点，并探讨了JxL电机组齿轮箱疲劳计算载荷谱的编制方法；2)以Micon750kW和Gamesa750kW两种失速型风电机组齿轮箱为对象，利用RomaxDesigner设计软件建立了其三维实体模型，并对齿轮箱啮合齿轮和轴承在

2、一定输入载荷谱下的疲劳寿命进行了仿真计算和分析；3)探讨了影响风电机组传动齿轮箱中齿轮及轴承寿命的一些主要因素，包括计算载荷谱、齿轮参数以及结构尺寸等，并提出了一些提高齿轮箱主要零部件寿命的建议。关键词：风电机组，齿轮箱，疲劳，载荷谱，RomaxDesignerABSTRACTWindturbinegearboxisthekeycomponentofawindturbine．Becauseofthebadenvironmentandvariableoperatingconditions，windturbinegearboxwouldbethelarges

3、tcomponentofoccuringfailures．Theservicelifeislessthandesignlife．Themainreasonisthefatiguedamageofgearsandbearings．Inthispaper，thefatiguelifeofgearsandbearingsingearboxoftwotypical750kWwindturbineswereresearched，themainresearchcontentsinclude：1)Analyzingthecharacteristicsofwindtur

4、binegearboxes，anddiscussingthecaculationmethodsandproceduresofloadspectrum．2)Establishingthree—dimensionalsolidmodelsofthegearboxesofMicon750kWandGamesa750kWbymeansofRomaxDesigner，andcalculatingandanalyzingthefatiguecharacteristicsofgearsandbearingsofthegearboxesunderthegivenload

5、spectrum．3)Bydiscussingsomefactorsofinfluenceinggearsandbearingslife，includingcalculatingtheloadspectrum，parametersandstructuraldimensions，Iputforwardsomerecommendationsforimprovingfatiguelifeofmaincomponentsofwindturbinegearboxes．HongleiZhang(MechanicalManufacturingandAutomatics

6、)DirectedbyProf．YibingLiuKEYWORDS：windturbine，gearbox，fatigue，loadspectrum，RomaxDesigner华北电力大学硕士学位论文目录中文摘要英文摘要第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．1课题的研究背景与意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。11．2国内外设计与制造现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．2．1风电机组整机设计与制造现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．21．2．2风电机组齿轮箱设计与制造现状⋯⋯⋯⋯⋯

7、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．31．3风电机组齿轮箱常见故障及预防措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．61．3．1齿面胶合⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．61．3．2齿面疲劳⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61．3．3齿根断裂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．71．3．4轴承损坏⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯81．3．5断轴⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯81．4风电机组设计标准⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

8、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．81．4．1国际标准⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯