基于adams风力发电机偏航齿轮动态特性研究

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1、2016No．2重型机械·37·基于ADAMS的风力发电机偏航齿轮动态特性研究陈长征，刘闯，孙自强，张磊(1．沈阳工业大学机械工程学院，辽宁沈阳)摘要：由于风力发电机偏航系统工作环境复杂，风向的变化在启动与停止间不断切换，且承受较大的冲击载荷，加之风力发电机为高空设备，安装、维护与检修困难，对其使用寿命及运行稳定性都具有较高的要求。根据多体系统动力学理论，利用UG建立风力发电机偏航系统齿轮副简化模型。针对该模型，使用多体系统动力学软件ADAMS分析研究风力发电机偏航启动过程中偏航齿轮传动系统的动力学特性。通过仿真计

2、算，得到了动态啮合力的时程曲线，揭示了偏航齿轮启动时的动态特性。关键词：偏航系统；ADAMS；齿轮接触；啮合冲击；动力学中图分类号：TH132．41文献标识码：A文章编号：1001—196X(2016)02—0037—05StudyonyawgearsdynamiccharacteristicsofwindturbinebasedonADAMSCHENChang-zheng，LIUChuang，SUNZi—qiang，ZHANGLei(SchoolofMechanicalEngineering，ShenyangUn

3、iversityofTechnology；Shenyang110870，China)Abstract：Duetothecomplexworkingconditionsandtimevaryingwinddirection，theyawsystemofwindtur-binestartsandstopsfrequentlyandisunderlargeimpactload．Asahigh—altitudeequipment，thecostofinstal-lationandmaintenanceisquitehigh

4、．Sotheyawsystemhasahighrequirementforusefullifeandridequality．ThesimplifieddynamicmodelofyawgearsofwindturbineisestamblishedbyUGaccordingtoThedynamicsofmulti-bodysystem．Thedanymiccharacteristicsoftheyawgearsystemofwindturbineduringstartingprocedureisanalyzedby

5、ADAMS．Thedynamiccharacteristicsoftheyawgearsystemofwindturbineduringstartingpro—eedureiSreviewedandthetime．domainwave~'rmofmeshingforceiSobtainedbysimulation．Keywords：yawsystem；ADAMS；gearcontact；meshingimpact；dynamics重影响偏航轴承与偏航减速器小齿轮的使用U日U舌寿命。随着风能利用的兴起，兆瓦级风力发电

6、机成目前国内外专家学者对齿轮的啮合冲击做了为主流的风力发电设备。由于风向的时刻变化，许多的研究，且大部分集中在两个方面：(1)由风力发电机主动偏航系统在启动与刹车状态之间齿侧间隙产生的冲击；(2)由齿轮受载变形及加变化频繁，在这种情况下齿轮产生的冲击载荷严工误差产生的啮入啮出冲击。然而对于齿轮副启动时，由于主动齿的瞬时速度变化产生的接触冲收稿日期：2015—10—16；修订日期：2015—11—20击却很少有人研究。佟景伟、徐步青⋯建立了基金项目：辽宁省自然科学基金(2014028017)二维全齿模型，对冲击载荷作

7、用下的齿轮动应力作者简介：陈长征(1964一)，男，沈阳工业大学教授，博士生导师。进行有限元分析，研究了齿根应力随时间的变化通讯作者：刘闯(1990一)，男，沈阳工业大学硕士研究生。情况。孙建国、林腾蛟l-2通过利用LS—DYNA显·38·重型机械2016No．2示动力学的计算方法，对在ANSYS中建立标准度的存在产生的阻尼力。本文采用该方法进行接渐开线齿轮的动力学接触模型进行分析，分析标触力的计算。该函数的计算表达式为准渐开线齿轮由于弹性变形产生较大啮人冲击影，Max[K(1一)一step(，1一响。黄中华、张晓

8、建3给出了基于赫兹接触理，=?6，c，I，o)]>l论的齿轮啮合传动时轮齿间接触力的计算方法，【0<获得渐开线齿轮啮合传动时轮齿间接触力的变化(4)规律。文献[4—7]分析了不同位置、速度、载式中，K为接触刚度系数；。为位移开关量，用荷对冲击合力的影响，研究在线外啮合以及齿侧于确定碰撞时是否起作用；为接触体间的实际间隙情况下齿轮传动接触冲击问题，提出并验证位