含动态侧隙的风电机组齿轮传动系统暂态特性及动力学分析

发布时间：2023-05-26 21:01

　　随风力发电技术的完备,风力发电已经成为一种易开发、可再生、绿色环保的发电方式。齿轮传动系统作为风力发电机系统中重要部件。因齿轮传动系统工况复杂、高空布置、故障率高、维修困难等因素,对于齿轮传动系统动力特性了解越清楚,对提高齿轮传动系统的稳定性越有利。以增速齿轮传动系统为基础,逐步展开研究。在同时考虑动态侧隙、偏心、摩擦力、时变啮合刚度、啮合阻尼等因素后,采用集中参数法建立增速齿轮传动系统非线性动力学模型,利用四阶龙格-库塔法对增速齿轮传动系统的振动微分方程求解,得到在不同激励下的齿轮传动系统的动态特性。提出一种依据齿面粗糙和振动特性的复合动态侧隙模型。分析具有分形特征的动态侧隙、随中心距变化的动态侧隙、复合动态侧隙等三种动态侧隙对增速齿轮传动系统振动响应的影响。发现复合动态侧隙更贴近齿轮运动状态。采用能量法计算不同裂纹深度下的齿轮时变啮合刚度,探究复杂的动态侧隙下,齿根裂纹故障齿轮传动系统的动态特性;探究齿根裂纹齿轮传动系统的故障特征。以增速齿轮传动系统为核心,建立风电机组高速级齿轮传动系统的非线性动力学模型。分别建立输入端风载变化模型和输出端电磁转矩变化模型。探究高速级齿轮传动系统在...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究目的与意义
    1.2 齿轮传动系统国内外研究现状
        1.2.1 动态侧隙的研究现状
        1.2.2 含故障的齿轮传动系统研究现状
        1.2.3 风电机组齿轮传动系统暂态特性研究现状
    1.3 本文主要研究内容及技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 论文技术路线
第2章 含定侧隙的齿轮传动系统振动响应分析
    2.1 引言
    2.2 齿轮传动系统动力学建模
        2.2.1 啮合刚度与啮合力
        2.2.2 摩擦力
        2.2.3 球轴承动态模型
        2.2.4 齿轮传动系统振动微分方程
    2.3 齿轮传动系统振动响应分析
        2.3.1 侧隙大小对齿轮传动系统振动响应的影响
        2.3.2 摩擦系数对齿轮传动系统振动响应的影响
    2.4 本章小结
第3章 含动态侧隙的齿轮传动系统振动响应分析
    3.1 引言
    3.2 动态侧隙
        3.2.1 含分形特征的动态侧隙
        3.2.2 随中心距变化的动态侧隙
        3.2.3 复合动态侧隙
    3.3 基于能量法计算时变啮合刚度
    3.4 齿轮传动系统振动响应分析
        3.4.1 含分形特征的动态侧隙齿轮传动系统振动响应分析
        3.4.2 含复合动态侧隙齿轮传动系统振动响应分析
    3.5 本章小结
第4章 含复合动态侧隙的齿根裂纹故障齿轮传动系统动态特性
    4.1 引言
    4.2 齿根裂纹故障齿轮副的时变啮合刚度
    4.3 齿轮传动系统动态特性分析
        4.3.1 不同裂纹深度齿轮传动系统动力学特性分析
        4.3.2 不同裂纹深度齿轮传动系统振动响应分析
    4.4 本章小结
第5章 变风载与电网电压跌落对齿轮传动系统的影响
    5.1 引言
    5.2 变风载下齿轮传动系统动态特性分析
        5.2.1 AR风速模型
        5.2.2 变风载下含动态侧隙齿轮传动系统动态特性
    5.3 齿轮传动系统暂态特性
        5.3.1 双反馈风力发电机控制系统
        5.3.2 电网电压单相跌落下齿轮传动系统的振动特性
        5.3.3 电网电压三相跌落下齿轮传动系统的振动特性
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 本文主要结论
    6.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3823272