摘要风电齿轮传动链承载复杂多变的载荷以及工作环境的影响，深入研究风力发电机齿 轮传动链在变工况变载荷作用下的动态特性，预测其损伤积累和疲劳寿命，对于提高风电 传动链的可靠性具有极其重要的意义。本文以某型号 2MW 风电齿轮箱为分析对象，通过 Solidworks 软件三维建模，并实现虚拟装配。根据风机设计载荷标准，建立风速模型及 MW 级风力发电机组程序，获取不同工况的外部激励载荷。通过有限元分析，对传动链 的关键部件在外部激励载荷下进行动力学分析以及简单的寿命估计。77072

毕业论文关键词 风电齿轮箱  行星轮系  外部激励载荷   Workbench 分析

毕 业 设 计 说 明 书 外 文 摘 要

Title   Study On Transient Dynamic Characteristics Of  Wind Turbine Drive Trains               

Abstract Wind turbine Drive trains carrying changeable load and complex work environment, research its dynamics under variable condition and predict the damage accumulation and fatigue life are of great significance to improve the reliability of wind turbine drive trains。In this paper,a model of 2MW wind turbine gearbox was studied。 Using Solidworks to realize three-dimensional modeling and virtual assembly。 The wind speed model and the MW wind turbine are established to obtain the external excitation load of different working conditions。 Through the finite element analysis, the dynamic analysis of the key components of the transmission chain under external excitation load and the simple life estimation are carried out。 

Keywords Wind Turbine Gear System Planetary Gear System  External excitation load   Workbench analysis 

本科毕业设计说明书 第 I  页

目 次

1  绪论 。。 1 

1。1  课题背景及研究意义 。 1 

1。2  国内外研究现状及发展动态 。 3 

1。2。1 风电齿轮箱动载荷及疲劳研究现状  3 

1。2。2 本文主要工作内容及路线 。。 4 

2  风电齿轮箱传动链动力学模型 。 6 

2。1  齿轮箱传动链动力学分析模型 。。 6 

2。2  传动链几何模型建立 。 6 

2。3  传动链其他相关参数 。 8 

3  风电齿轮箱外部激励分析 。。 9 

3。1  风机设计工况及载荷工况  9 

3。2  风速模型建立  11 

3。2。1 两参数 welbull 随机风速模型  11 

3。2。2 风湍流模型 。 12 

3。3  齿轮箱外部激励载荷分析 。。 13 

3。3。1 启动阶段外载荷  14 

3。3。2 正常运行时外载荷 。 15 

3。3。3 正常停机和紧急停机外载荷 。。 17 

4  不同载荷条件下齿轮箱传动链的动力学特性分析 。。 21 

4。1 额定转矩下受载 。。 21 

4。2 极限强度校核 。 23 

4。3 齿轮啮合柔体动力学分析  25 

5  疲劳寿命与可靠度分析  28 

5。1  疲劳基本理论  28 

5。1。1 疲劳及其分析方法 。 28 

5。1。2 疲劳载荷谱 。 29 

5。1。3 材料疲劳性能 。。 30 

5。1。4 疲劳累积损伤理论 。 31 

5。2  疲劳寿命分析  31 

5。3  疲劳案例评估  33 

结  论 。。 34