1.5MW风电齿轮箱关键结构设计综述

文章通过对国电联合动力技术（包头）有限公司设计研发的1.5MW风电齿轮箱GD1663A机型的润滑技术研究、密封技术研究、高速轴系结构研究、轴承游隙测量研究及关键零部件的精密加工技术研究等方面进行综述，旨在通过一系列关键技术的研究综述，说明国电联合动力技术（包头）有限公司生产的齿轮箱是一款高性能齿轮箱。     

风电齿轮箱平行轴齿轮传动优化设计

利用先进的数值模拟分析手段及工具,对某兆瓦级风电齿轮箱平行轴齿轮进行优化设计分析,通过齿轮变位、微观修形及刀具的优化改进,确定了最优的齿轮设计制造参数,从而进一步提高了齿轮的承载能力。     

低噪声齿轮伟动系统的结构设计方法

机床噪声影响其加工精度，稳定性及使用寿命，降低机床噪声是一个相当复杂的问题，必须从设计开始就加以注意，全面考虑，统筹解决。     

风电齿轮箱结构设计流程自动化系统研发

在风电齿轮箱新产品开发时,以经验为主导的现有结构设计流程会使结构设计和CAE分析工作分离,导致产品研发周期长和结构材料冗余。鉴于此,基于拓扑优化理论并结合CAE提出新的结构设计流程,运用C#和TCL/TK语言对Hyper Works进行二次开发,研发了以轻量化结构为特征的风电齿轮箱新产品结构设计流程自动化系统。以某风电齿轮箱行星架设计为实例,验证了系统的可操作性。实例证明,流程自动化系统能够引导设计师完成面向轻量化的风电齿轮箱零件结构设计,前后处理效率比现有流程提高了90%,大大缩短了风电齿轮箱新产品的研发周期。     

齿轮副侧隙有关参数的计算

1.影响齿轮副侧隙的主要因素传递动力的齿轮副其非工作面之间应有一定侧隙,用以贮存润滑油、补偿轮齿受力变形、热膨胀和齿轮副的制造误差和安装误差。     

功率分流技术在风电齿轮箱中的应用

从功率分流的原理、功率分配、实例应用等方面对差动行星齿轮传动中的功率分流技术进行了探讨,对风电齿轮箱的设计有一定的指导和帮助。     

某轻型雷达天线座结构设计及精度分析

根据系统的设计指标要求,选取方位-俯仰型、齿轮传动的结构形式。通过对系统栽荷计算及座体精度分析,完成转台的结构设计工作。该座体精度高、体积小、重量轻、可靠性高,可满足实际需求。     

基于Romax的风电齿轮箱齿轮修形仿真分析

目前风电齿轮箱面临着故障率高、振动噪声大、寿命短等问题,而齿轮修形已被国内外多年的实践经验证明是齿轮箱减振降噪、延长寿命的有效手段。随着对国外一些专业齿轮软件或风电机组分析软件的引进,在很大程度上提高了工作效率,也减少了实验验证而带来的额外成本。本研究在齿轮修形理论的基础上配合使用Romax Wind出色的载荷分布分析功能,在等效载荷下对齿轮箱进行静力学仿真分析,依据齿轮载荷分布、传动误差等参数,对高速级小齿轮的齿廓与齿向修形量、修形长度、修形曲线进行分析、确定。研究方法可为齿轮修形提供参考。     

风电齿轮箱计算分析

简单介绍了风机传动链及齿轮箱概念模式,阐述了大型风电增速齿轮箱的设计计算关键技术,并对计算分析中涉及到的技术细节和相关标准进行了探讨.     

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。     

风力机齿轮箱布局的多目标可靠性优化设计

针对风力机齿轮箱布局设计中存在的问题,采用多目标可靠性优化设计方法,以风力机齿轮箱的箱体体积和齿轮体积最小化为设计目标,建立了风力机齿轮箱布局的多目标可靠性优化设计模型,分析比较了3种常见传动方案对风力机齿轮箱布局的影响,以某型号1.5 MW风力机齿轮箱为例进行了优化分析。研究结果表明,采用该设计方法得到的齿轮箱箱体体积和齿轮体积加权和值比以齿轮体积为目标的单目标设计方法更低。同时,分析结果表明,提高输入转速可大大降低齿轮箱成本。     

基于Solidworks的齿轮变速箱个性化设计系统

于soildworks的二次开发功能模块，开发了一个齿轮箱个性化设计系统。在这个系统中用户通：过选择零部件，可以自动生成三维装配图和二维工程图，最大限度地满足用户需求，为实现用户的产品个性化设计进行了尝试。实践证明本设计方法是一种高效易用的方法，具有理论和实际应用价值。     

Calculation of sliding power loss in spur gear contacts

An engineering-level calculation model for sliding power loss in spur gear contacts is presented. Teeth contact through the line of action is modelled as a constantly changing roller contact whose radius, speed, and load can be calculated from the gear geometry under the given operating conditions. The gear mesh cycle is approximated by a large number of elastohydrodynamic contacts. A constant film thickness and a Hertzian pressure distribution are assumed in each contact. The model includes non-Newtonian lubricant behaviour together with temperature and mixed lubrication effects in contact. The numerical solver is reasonably fast in evaluating effectively the sliding power loss dependence on the essential gear and lubricant parameters. The features and behaviour trends of the calculated sliding power losses have a close similarity with published results obtained from measurements and experiment-based power loss models with mineral oil. The limiting shear stress of the lubricant is observed to have an essential role in the power loss behaviour especially at high loads.     

齿轮箱中齿轮故障的振动分析与诊断

首先建立了齿轮箱中轴承无故障、齿轮有故障时齿轮箱振动信号的理论模型,介绍了齿轮箱中齿轮故障诊断的高频共振方法,阐述了该诊断方法的信号处理和诊断流程,并对该诊断方法的使用效果进行了实际验证.应用结果表明,该诊断方法能有效地诊断齿轮箱中齿轮的局部损伤故障.     

行星齿轮功率分流式无级变速器的设计研究

针对液力自动变速器传动效率低、油耗大、结构复杂的缺陷,提出了一种新型的行星齿轮功率分流式无级变速器,它取消了液力变矩器,在辛普森双行星排变速机构的基础上,通过功率分流并调节发电机输入功率来实现无级变速,该变速器结构简单,传动效率高,具有较高的实用价值。     

齿轮减速器造型设计与模态分析

讨论复杂结构的建模方法,建立齿轮减速器三维实体模型并进一步建立了齿轮减速器的三维有限元模型,分析系统的固有特性,从而获得了设计所需的必要数据。     

电动汽车轮边驱动系统齿轮箱效率分析

针对目前国内外缺乏对一种新能源汽车的齿轮箱效率模型建立与研究的问题,对轮边驱动系统的一种专用齿轮箱结构、齿轮箱功率损失的组成及形成机理等方面进行了研究,对齿轮啮合效率公式及齿轮箱内搅油、风阻和轴承功率损失公式进行了归纳,提出了齿轮箱的总效率计算公式,并利用Matlab软件得出齿轮箱的设计参数与工况参数对齿轮箱总效率的影响曲线,计算出该齿轮箱的总效率值和4种功率损失所占总功率损失的比例。研究结果表明,该齿轮箱总功率损失的主要来源是搅油损失,总效率的主要影响参数是运动粘度、主动轮齿数和法面模数。研究结果对齿轮箱功率损失的预估、齿轮箱的进一步的优化设计和整车机械效率的提高提供了有力的理论依据。     

Design optimization of a wind turbine gear transmission based on fatigue reliability sensitivity

Fatigue failure of gear transmission is one of the key factors that restrict the performance and service life of wind turbines. One of the major concerns in gear transmission under random loading conditions is the disregard of dynamic fatigue reliability in conventional design methods. Various issues, such as overweight structure or insufficient fatigue reliability, require continuous improvements in the reliability-based design optimization (RBDO) methodology. In this work, a novel gear transmission optimization model based on dynamic fatigue reliability sensitivity is developed to predict the optimal structural parameters of a wind turbine gear transmission. In the model, the dynamic fatigue reliability of the gear transmission is evaluated based on stress–strength interference theory. Design variables are determined based on the reliability sensitivity and correlation coefficient of the initial design parameters. The optimal structural parameters with the minimum volume are identified using the genetic algorithm in consideration of the dynamic fatigue reliability constraints. Comparison of the initial and optimized structures shows that the volume decreases by 3.58% while ensuring fatigue reliability. This work provides new insights into the RBDO of transmission systems from the perspective of reliability sensitivity.     

基于Pro/E的船用齿轮箱的参数化设计

基于Pro/E,利用Pro/Toolkit和VC++6.0,编写了Pro/Program,并通过动态链接库的方式实现了Pro/E、Pro/Toolkit和Pro/Program三者之间的通信,开发了船用齿轮箱三维参数化设计系统。该系统仅通过改变零件的相关参数就能快速实现模型再生,完成齿轮箱的设计与装配,从而极大的提高设计效率。实践表明,该系统可满足工程设计要求,且可推广应用于一般齿轮箱的参数化设计。     

基于Matlab的车床进给箱优化设计

研究了基于Matlab平台建立车床进给箱换向机构齿轮传动的优化设计模型,描述了利用Matlab优化工具箱解决进给箱齿轮传动参数优化问题的具体方法.通过实例计算证明该方法简单有效,非常适合工程设计人员使用.