基于柔性销轴技术的风电齿轮箱行星轮轴装配工艺研究与分析

先对风电齿轮箱行星轮柔性销轴组件结构、配合关系进行了较深入的分析,再确认影响行星轮柔性销轴装配因素变量,通过实验提取变量数据,得出行星架上行星轮销轴孔温升与尺寸变量的关系曲线及函数关系,发现了柔性销轴套筒与定位环恢复常温后间隙和预调间隙、组合瞬间间隙3个变量之间规律,最后通过模拟实验及最终装配结果验证了前述行星轮柔性销轴组件装配工艺研究方案。     

考虑行星销柔性的轮毂减速器均载性能研究

以分布式电驱动轮毂减速器为对象,应用有限元法求解行星轮轴承支承刚度和柔性销轴支承刚度。将行星轮轴承刚度与柔性销轴支承刚度引入集中参数动力学模型,建立综合考虑行星销轴柔性、时变啮合刚度、时变啮合阻尼、综合误差的动力学模型,探究了均载系数与综合误差、销轴柔度的关系。通过比较两种行星销轴支承结构下行星传动系统的均载系数,表明所提出的柔性销轴结构能够提升系统均载性能。研究结果为行星齿轮减速器均载性能提升及结构优化提供了理论依据。     

3.XMW风电齿轮箱柔性销结构有限元计算及其试验研究

以3. XMW风力发电齿轮箱的第一级柔性销轴行星齿轮传动为研究对象,建立了考虑齿轮啮合、轴承支撑、螺栓预紧的有限元模型。分析了在额定工况下行星轮系的应力和位移,计算了弹性销套和限位块之间的间隙变化及销轴的最大位移。计算结果表明,在额定工况下,弹性销套和限位块之间的间隙减小了0. 285 mm,没有发生接触,销轴末端最大位移约为0. 24 mm。根据齿圈根部的应力分布计算了该轮系在额定工况下的均载系数(k_γ)和齿向载荷分布系数(K_(Fβ)),并对该3. XMW风电齿轮箱进行了均载测试。对比结果表明,根据有限元方法计算的均载系数与实际情况相符合,且该柔性销轴结构具有很好的均载性能。     

行星传动齿轮箱均载特性影响试验研究

通过测试行星传动齿轮箱加载运行过程中齿根应变分布情况,深入研究了影响该齿轮箱行星轮间载荷分配不均的各种原因及影响程度,为行星传动齿轮箱的综合性能评价提供了客观数据支撑,同时对后续均载特性的优化提升指明了方向。     

风电齿轮箱行星轮系柔性销轴的强度与疲劳寿命分析

以某型号风电齿轮箱行星传动系统的柔性销轴为研究对象,简要分析了柔性销轴在多行星轮传动系统中的均载原理,利用有限元方法对柔性销轴进行了静强度校核与变形情况计算,并利用疲劳计算软件MSC.fatigue对销轴作了基于有限元分析结果的疲劳寿命计算,重点说明了疲劳载荷谱的确定,材料疲劳寿命曲线的定义。结果表明,柔性销轴的强度满足要求,但有必要在销轴轴肩处进行结构改进,降低应力集中,以满足耐久性要求。     

风电齿轮箱行星轮系柔性销轴的强度与疲劳寿命分析

以某型号风电齿轮箱行星传动系统的柔性销轴为研究对象,简要分析了柔性销轴在多行星轮传动系统中的均载原理,利用有限元方法对柔性销轴进行了静强度校核与变形情况计算,并利用疲劳计算软件MSC.fatigue对销轴作了基于有限元分析结果的疲劳寿命计算,重点说明了疲劳载荷谱的确定,材料疲劳寿命曲线的定义。结果表明,柔性销轴的强度满足要求,但有必要在销轴轴肩处进行结构改进,降低应力集中,以满足耐久性要求。     

基于柔性销结构的风电齿轮箱有限元仿真分析

以某型号柔性销轴结构的风电齿轮箱行星传动系统为研究对象,分析了柔性销轴的基本结构和均载原理;利用有限元方法对风电齿轮箱进行静强度计算、变形分析和齿轮接触应力分析;结果表明:柔性销结构的等效应力、齿轮齿根的弯曲应力、齿面上的接触应力均满足要求;套筒母线上的位移曲线近似一条直线,说明销套在受载情况下保持平行移动;齿轮接触应力在沿齿宽方向分布基本一致。柔性销结构能实现风电齿轮箱齿轮间均载性。     

行星齿轮传动均载的研究

行星齿轮传动由于结构上的特点较传统的定轴齿轮传动有许多优点。也由于其结构的静不定原因行星传动会产生轮与轮之间及啮合中齿对之间的载荷分配不均。为了解决这个问题,国内外已有大量研究。本文在综合分析现行的各种均载方法基础上,提出了一个新型均载方法———厚油膜机构,并对该机构从理论上予以证明,且通过试验验证其优越性。     

不同误差下风电齿轮箱均载与太阳轮轨迹关系研究

建立风电齿轮箱行星传动系统静力学模型,对比理论模型下的均载与实验下的均载,确定理论模型的正确性。将太阳轮、行星轮、内齿圈和行星架等构件的误差分为两类误差,以不同误差构件数量为基础,分别分析在两类误差作用下的均载与太阳轮轨迹中心方位角,并与综合误差作用下的均载与太阳轮轨迹中心方位角进行对比。建立了两类误差下的均载、综合误差下的均载与太阳轮轨迹中心方位角之间的关系,发现了太阳轮轨迹中心变化的平行四边形法则。此误差对行星传动系统均载的影响提供了新的研究思路。     

考虑行星架柔性时行星轮传动系统均载特性分析

介绍了SIMPACK中柔性体文件生成流程以及齿轮切片处理原理及相关用途;以某7MW风电齿轮箱为例,在SIMPACK软件中建立其一级行星轮系多体动力学模型;建模过程中将行星架考虑为柔性体,并对齿轮作切片处理,分析行星轮系统在额定输入功率、额定转速工况下行星架变形,以及由于行星架变形造成的齿轮不均载特性。研究发现,当使用精确的行星架三维模型,并考虑行星架柔性时,受齿轮啮合力变化以及齿轮变形的影响,不同行星轮销轴两端行星架变形量不同,总体上输入端扭转变形量大于输出端;并对比行星架变形和齿轮均载系数,发现行星架扭转变形主要影响齿轮齿向不均载系数,对齿间载荷分布影响很小。研究结果可为行星架结构优化设计提供依据。     

多级行星齿轮传动静力学均载研究

建立了NGW型行星齿轮传动系统的计算模型,针对行星齿轮的制造及安装误差,运用了当量啮合误差原理,计算了系统的均载系数,并分析了不同浮动构件类型及误差对均载的影响。分析结果表明,构件的浮动可以实现均载,两个构件的联合浮动比单独浮动更有利于改善均载;齿轮的制造和装配误差对行星轮均载性能起作用,其中太阳轮误差对均载影响最大。     

星齿行星传动中均载作用的研究

简述了星齿行星传动的基本工作原理,在此基础上重点分析比较了加装均载环后输出机构对柱销的作用力以及柱销的弯曲强度,为星齿行星减速器结构的改进提供了理论依据。     

风电增速齿轮箱功率分流和柔性销的设计计算

功率分流技术和柔性销技术是大功率风机增速齿轮箱的关键技术,通过对一种风电齿轮箱的分析,提出了功率分流各传动部件的转速和转矩以及柔性销零件参数的计算方法,并结合仿真分析验证了此方法的正确性。     

行星齿轮传动静力学均载分析

建立了2KH型行星齿轮传动系统的计算模型,从静力学角度分析了系统的均载机理。针对各构件的制造和安装误差,运用当量啮合误差的原理,计算了该系统的均载系数,并分析了各误差变化对系统均载情况的影响,以供工程应用参考。     

行星齿轮传动均载的研究

在现有行星齿轮均载机构分析比较的基础上,提出了一种新型的均载机构——多层厚油膜均载机构,以油膜刚度系数最小为目标函数对参数进行了正交试验和优化设计。设计制造了六行星轮厚油膜均载机构的行星传动。实验证明:该均载机构具有结构简单,均载效果良好,吸收振动和不受行星轮数目限制等优点,此均载机构非常适应于高速传动的场合。     

基于非线性动力学的行星传动均载性能研究

为研究动态下各影响因素对行星传动均载性能的影响,以2K-H行星齿轮传动系统为研究对象,综合考虑各零件的加工误差、装配误差、轮齿啮合时变刚度及间隙等因素对行星齿轮均载性能所产生的影响,建立了该系统的非线性统动力学模型。采用Newmark法求解,得到了载荷分配系数的时域历程及太阳轮和内齿圈的浮动轨迹,计算了各项误差对载荷分配系数的灵敏度,研究了零件各项误差对行星传动均载效果的影响,对行星齿轮传动的设计提供了依据。     

考虑模糊性时行星齿轮传动均载性能可靠性模型

考虑模糊性时行星齿轮传动均载性能可靠性模型杨平（桂林电子学院机械系５４１００４）１前言行星传动均载性能可靠性是衡量行星传动质量的一个重要指标，其设计正确与否直接影响传动质量。目前采用的均载方式有以下两种：（１）以基本构件浮动的均载方式（含油膜浮动均...     

考虑星轮个数及间隙的行星传动动态均载特性

为研究星轮个数及间隙对行星传动系统动态均载特性的影响情况,基于集中参数理论,考虑了误差、支撑刚度、载荷及间隙等因素,建立了中心轮浮动式行星传动系统的动力学模型;采用Runge-Kutta数值方法对模型进行求解,建立了星轮个数、间隙与均载特性的影响关系。结果表明,随着齿侧间隙的变化,均载系数快速下降后趋于平缓,且齿侧间隙具有补偿作用,减弱了行星轮增多导致的分配不均现象,提高了系统的均载特性;随着支撑间隙增大,均载系数几乎以恒定速度快速下降后保持不变,且支撑间隙使得系统处于浮动传动状态,具有较好的均载特性;小转矩时,系统对间隙敏感程度高,可以有效缓解误差所引起的分配不均问题;随着转矩增大,误差激励受到抑制,均载性能提高。     

柔性行星轮系在风电齿轮箱中的应用

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载荷的分配均匀,具有较小的应力和最佳齿轮接触模式.     

行星齿轮传动均载构件移量的计算

对渐开行星齿轮传动均载机械进行了分析,从传动基本构件的制造公差入手,给出了当太阳轮或内齿轮之一作为均载构件时,其位移量的计算公式。