柔性行星轮系在风电齿轮箱中应用

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1、．机械制造与研究·徐海东·柔性行星轮系在风电齿轮箱中的应用柔性行星轮系在风电齿轮箱中的应用徐海东(南京高精传动设备制造集团有限公司，江苏南京210012)摘要：设计人员采用很多方法去克服行星齿轮箱中负载不均情况的发生：如柔性齿圈、浮动太阳轮、浮动行星架等。相对悬臂柔性行星轮系的设计，在平衡刚度和柔性的基础上能更好地实现栽荷的分配均匀，具有较小的应力和最佳齿轮接触模式。关键词：风电齿轮箱；行星架；载荷均匀中图分类号：TH132．4文献标志码：B文章编号：1671-5276(2012)01-0035-．01EfectofFlexibleSystemofPlanetaryWheel

2、inWindPowerGearboxXUHal—dong(NanlingHighAccurateDriveEquipmentManufacturingGroupCo．，Ltd．，Nanjing210012，China)Abstract：Thedesignersusemanydiferentwaystopreventtheloadintheplanetarygearboxfr0mbeinguneven．Thisgearboxcon’sistsofflexiblegearring，floatingsunwheel，floatingplanetcarrier．Thispaperde

3、signsthecantileverflexibleplanetgearssystemwhichisabletobalancetheloadonrigidandflexiblebaseandreducethestressandcontactofgears．Keywords：windpowergearbox；planetcarrier；evenload低单个行星轮所受的负载；其次，要求行星轮具有一定的0前言自我调节功能，使其能更好地和太阳轮及齿圈进行啮合。降低负载可以采用分级传动的方式，在原先一级传动的基风电齿轮箱是整个风机中非常重要的部件，由于常年础上再增加一级行星传动；另外

4、，采用单臂行星架结构，且受到变载荷及强阵风的冲击，因此在设计、制造、维护上有每个悬臂应用柔性补偿装置，以确保行星齿轮之间载荷均别于普通齿轮箱。而且随着风机设计功率的不断提升，风匀，消除双支撑行星架由于发生扭转变形而引起的不对中电齿轮箱在满足传递载荷的前提下，体积必须要尽可能问题(图1)。小，质量必须要尽可能轻，使用寿命却依然要达到20年以上。齿轮载荷不均加上负载过大是其失效的主要原因，由此浅谈行星结构的改进和悬臂柔性支撑的应用。1刚性结构行星轮系的弊端与解决图1II级行星传动单臂行星架结构思路在当今的风电齿轮箱中，行星轮系的典型结构是采用2两级传动的应用销轴支撑双壁托架的两端

5、，该设计方式有时被称作双支撑安装。每个行星齿轮处于一个固定的与邻近行星齿轮相Ⅱ级传动中的齿圈和I级传动中的行星齿轮由转子关的位置，形成一个至少在径向和圆周方向具有相当刚性驱动。I级传动中传输的动力经过分流，一部分被传输到的排列，可称之为刚性结构行星轮系。行星齿轮之间的载随转子转动的行星架，相应的Ⅱ级传动的设计是为了传输荷分配取决于对制造公差和零部件间隙的控制，以此来实另外一部分。为了进一步地减少负荷，I级传动可设有5现所有啮合点处的间隙均匀。只行星齿轮，Ⅱ级传动可设有7只行星齿轮，而一般双支众所周知，这种行星架会出现不同程度的相对行星轴撑行星齿轮设计中习惯使用3只或4只行星齿

6、轮。所有线扭转和偏心，程度与行星架的强度和施加的转矩有关。的关键位置都配备有预紧的圆锥滚子轴承。这样调整的一个普遍的做法是对行星齿轮的齿面实施前期校正，用以轴承没有初始间隙，当存在起伏的、反向的或无载荷的条在与施加的转矩的同一水平上补偿这个偏心，但往往这个件下能很好地控制轴的运动和齿轮的位置。例如，输入轴前期校正可能小于理想情况。因此，某种程度的载荷不均的位置装有一个大型预紧双排圆锥滚子轴承，将主轴的弯匀是不可避免的，由此引起齿轮边缘的损坏。(下转第69页)解决这个问题要从两个方面着手：首先，改进结构降作者简介：徐海东(1977一)，男，江苏如东人，工程师，学士，研究方向为机

7、械设计及制造专业。MachineBuilding日Automation，Feb2012，41(J)：35，71·35··机械制造与研究·刘晓明，等·AQC余热锅炉铜架有限元分析(上接第35页)些重新对准。曲载荷传递到支架和框架结构上，从而减少了行星架和齿由于是悬臂式的设计，同传统的双支撑行星架设计相圈之间的偏心。比较，弯曲力矩增加，同时每一个悬臂梁的剪切面积要被实施所有这些设计措施以后，单个齿轮接触的载荷得除以2。由此可见，在使用该种设计时，为了保持可接受以减少。同使用3只行星齿轮的机构相比，可以使用更