风电增速箱一般结构及原理.ppt

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1、风电增速箱的一般结构及原理风力发电机整体结构风力发电机由叶片、增速齿轮箱、风叶控制系统、刹车系统、发电机、塔架等组成。视频图1风力发电机部件位置图增速箱概述功能：将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速特点1、安装空间狭小，要求体积小、重量轻。2、受无规律的变向变负荷及强阵风的冲击3、常年经受酷暑严寒和极端温差的影响4、所处环境交通不便，拆卸及运输不便5、一旦出现故障，修复非常困难常见增速箱的一般结构德国弗兰德4280系列（642kw）增速箱结构图1一级行星齿轮+二级平行轴圆柱齿轮传动的增速箱结构简图ⅠⅡⅢⅡⅠⅢ传动结构：由一级行星齿轮和两级平行轴齿轮

2、传动组成传动过程：主轴胀紧套行星架行星轮太阳轮花键套低速轴（Ⅰ轴）中间轴（Ⅱ轴）输出轴（Ⅲ轴）发电机传动比：r输入=27.24r/minr输出=1509r/mini总=55.40速比分配：太阳轮与主轴速比i为5.56中间轴与低速轴速比i为4.05输出轴与中间轴速比i为2.46特点：结构紧凑胀紧套的连接传递的扭矩大，低速级主轴转速低行星传动，功率分流，太阳轮浮动均载，传动平稳配对外花键加工为鼓形花键，增加太阳轮的浮动量末二级为平行轴圆柱齿轮传动，扭矩小，可合理分配减速比，提高传动效率齿轮箱拆卸方便，但要求加工精度较高西班牙TegsaPE-477B(350KW)增速箱结构图2三

3、级圆柱齿轮传动增速箱二维结构展开简图ⅢⅡⅠⅣ图3三级圆柱齿轮传动增速箱内部轴系位置三维结构简图ⅡⅠⅣⅢ传动结构：三级平行轴圆柱齿轮传动传动过程：输入轴（Ⅰ轴）一级增速齿轮轴（Ⅱ轴）二级增速齿轮轴（Ⅲ轴）输出轴（Ⅳ轴）传动比：r输入=34r/minr输出=1512.8r/mini总=44.49速比分配：一级增速轴（Ⅱ轴）与输入轴（Ⅰ轴）速比i为3.90二级增速轴（Ⅲ轴）与一级增速轴（Ⅱ轴）速比i为3.53输出轴（Ⅳ轴）与二级增速轴（Ⅲ轴）速比i为3.23特点全部是圆柱齿轮传动，传动结构相对比较简单上下对开式结构，拆装极其方便所用轴承均为调心滚子轴承，承载能力强，可以调节同轴误

4、差全部轴承都采用强制喷油润滑，润滑充分输出轴自带油泵，无需再配备电机齿轮相对于轴承的位置不对称，要求轴有较大的刚度体积和重量相比同等功率增速箱都要大国内（重齿FLA600、杭齿FZ646、南高齿FD600,功率645KW)增速箱结构图4两级行星机构串联轴传动增速箱结构简图ⅠⅢⅡ图5两级行星机构串联轴传动增速箱内部结构简图ⅠⅢⅡ传动结构：两级行星机构串联轴结构传递过程：主轴Ⅰ级行星架一级太阳轮Ⅱ级行星二级太阳轮串联轴Ⅲ发电机传动比：r输入=33.5r/minr输出=1517.55r/mini总=45.3特点：输入转速高结构紧凑体积是同等功率其他类型增速箱的70%，重量轻制造精

5、度要求较高，结构复杂增速箱齿轮的设计要点1、材料的选取及热处理方式材料的选取上要对材料的弯曲疲劳强度分布进行分析，对材料强度统计其平均值和分布规律。优点：对齿轮的设计、计算可以比国家标准提供更可靠的计算数据。分析不同材料的疲劳强度分布规律对材料的选择提供依据。使材料的使用性能和所需费用达到优化。进口风电增速箱的材料与主要工艺要求名称硬度材料热处理工艺硬化层深表面粗糙度精度主轴25.542CrMo调质0.84内齿圈30-3142CrMo调质0.84行星轮6117CN5渗碳淬火1.0-1.20.84行星架24.545调质1.64太阳轮5517CN5渗碳淬火1.2-1.50.84

6、太阳轮轴51-5217CN5渗碳淬火10.84一级主齿58.417CN5渗碳淬火10.84鼓型套HV55042CrMo调质后氮化0.30.84中间轴58.117CN5渗碳淬火0.84高速轴6017CN5渗碳淬火0.70.84中间轴齿轮55.117CN5渗碳淬火1.00.84胀紧套3740Cr调质1.64胀紧套楔块HB17540CrMo调质1.64箱体HBQT400退火1.64国产化的风电增速箱的材料及工艺要求名称材料热处理工艺表面硬度硬化层深芯部硬度精度主轴42GrMoA调质25-325内齿圈42GrMoA调质+氮化HV7000.328-386行星轮20MnCr5渗碳淬火5

7、8-621.0-1.230-385行星架45调质20-285太阳轮20CrMnTi渗碳淬火58-621.2-1.530-385太阳轮轴20CrMnMo渗碳淬火56-601.524-355一级主齿20CrMnTi渗碳淬火58-621．530-385鼓型套42GrMo调质后氮化HV5500.328-355中间轴20CrMnTi渗碳淬火56-601.228-355高速轴17CrNiMo6渗碳淬火58-621.232-425中间轴齿轮20CrMnMo渗碳淬火56-601.232-405胀紧套40Gr调质35-405胀紧套楔