大型風力發(fā)電機組齒輪箱常見結(jié)構(gòu)分析

1、 風電齒輪箱模型計算分析設計design載荷譜load功率流power齒輪分析gear軸承分析bear系統(tǒng)變形system主要評審內(nèi)容主要評審內(nèi)容齒輪靜強度 行星輪系均載分析 齒輪齒根彎曲疲勞強度校核 齒輪齒面接觸疲勞強度度校核軸的靜強度校核 軸的疲勞強度校核軸承載荷及壽命校核重要零部件有限元分析 風電齒輪箱幾種結(jié)構(gòu)形式分析 行星架輸入兩級行星一級平行（扭轉(zhuǎn)臂式）風電齒輪箱 行星架輸入兩級行星一級平行（扭轉(zhuǎn)臂式）該形式齒輪箱為最常見類型，扭轉(zhuǎn)臂與風力發(fā)電機底盤通過彈性支撐連接。該結(jié)構(gòu)緊湊、彈性支承使齒輪箱整體有一定柔性，不足之處是行星輪軸上軸承要求高，容易失效風電齒輪箱 行星架輸入兩級行星一級

2、平行（聯(lián)接法蘭式）風電齒輪箱 行星架輸入兩級行星一級平行（聯(lián)接法蘭式）該結(jié)構(gòu)形式的齒輪箱與常用齒輪箱區(qū)別在于齒輪箱前端蓋與機組底盤連接形式，法蘭螺栓連接的方式與扭轉(zhuǎn)臂連接方式相比，剛度要高，柔性要差，但該結(jié)構(gòu)可以減輕底盤振動對齒輪箱內(nèi)部軸承與齒輪嚙合的影響風電齒輪箱 齒圈輸入兩級行星一級平行風電齒輪箱 齒圈輸入兩級行星一級平行該結(jié)構(gòu)常見于renk系列，重點在于齒圈輸入，行星輪軸通過軸承連接到箱體上，該結(jié)構(gòu)的好處就是行星齒輪上軸承外圈與箱體連接，改進了軸承工作環(huán)境，增加了軸承的使用壽命；但不足是該結(jié)構(gòu)加工精度要求高。一級行星兩級平行風電齒輪箱 一級行星兩級平行該結(jié)構(gòu)同兩級行星一級平行結(jié)構(gòu)都是較常

3、見風電齒輪箱結(jié)構(gòu)形式。該結(jié)構(gòu)較兩級行星一級平行而言用一組平行齒輪代替一組行星傳動，從而降低了行星齒輪及軸承的失效風險，增強了齒輪箱整體的可靠性；不足之處在于增加體積與重量。結(jié)構(gòu)形式比較分析 根據(jù)風電齒輪箱的結(jié)構(gòu)形式，下面選取其中兩種進行比較分析一、兩級行星輪+一級平行輪（行星架輸入，齒圈固定）二、兩級行星輪+一級平行輪（齒圈輸入，行星輪軸固定）一、兩級行星輪+一級平行輪（行星架輸入，齒圈固定） 該結(jié)構(gòu)形式一般情況下有12個齒輪，20個軸承。 根據(jù)計算得到的齒輪齒面接觸安全系數(shù)和齒根彎曲安全系數(shù)如下表：一、兩級行星輪+一級平行輪（行星架輸入，齒圈固定） 由圖中可以看到，齒面接觸安全系數(shù)在平行級輸

4、出齒輪副處最小。 齒根彎曲安全系數(shù)在第一級行星輪系行星輪處最小。一、兩級行星輪+一級平行輪（行星架輸入，齒圈固定）一、兩級行星輪+一級平行輪（行星架輸入，齒圈固定）一、兩級行星輪+一級平行輪（行星架輸入，齒圈固定） 通過計算可以得到，該結(jié)構(gòu)形式齒輪箱各個軸承基于不同標準的疲勞壽命，圖中可以看出，第一級行星輪系處的軸承，壽命最小。二、兩級行星輪+一級平行輪（齒圈輸入，行星輪軸固定） 該結(jié)構(gòu)形式一般情況下有10個齒輪，13個軸承。 根據(jù)計算得到的齒輪齒面接觸安全系數(shù)和齒根彎曲安全系數(shù)如下表：二、兩級行星輪+一級平行輪（齒圈輸入，行星輪軸固定） 由圖中可以看到，齒面接觸安全系數(shù)在平行級輸出齒輪副處最小。 齒根彎曲安全系數(shù)在第一級行星輪系行星輪處最小。二、兩級行星輪+一級平行輪（齒圈輸入，行星