风力发电机齿轮箱弹性支承结构设计designofelasticsupportingstructureforthewind
摘 要摘 要当今社会，急剧增长的能源消耗使得社会对能源的需求量也变得越来越大，以往的发电方式像火力发电会对环境造成的污染和极大的破坏。风能就作为一种可再生又无污染的能源，逐渐走进了人们的生活。虽然我国风能资源相当丰富，但是在利用风能的相关技术还有待提高，对利用风能的设备也需要进一步的完善。齿轮箱弹性支撑作为可以影响风力发电机性能及寿命的重要设备，对其结构和性能进一步改善也显得尤为重要。本课题以风力发电机齿轮箱弹性支撑为研究对象，分析兆瓦级风力发电机齿轮箱运动时对弹性支撑的影响，进行了齿轮箱弹性支撑结构方案设计，通过三维建模及有限元软件分析计算确保弹性支撑适应风力发电机齿轮箱的减振要求。主要研究内容为根据齿轮箱弹性支承的工作原理、安装工艺和技术要求，设计风力发电机齿轮箱的弹性支撑结构，运用SOLIDWORKS软件平台进行零件三维造型及虚拟装配。利用ANSYS有限元分析软件，对其进行静力学分析，并对其结构进行修改完善。最后对齿轮箱弹性支撑进行参数化，设计出相关软件，通过输入参数得出理想产品。关键词风力发电机；齿轮箱；弹性支撑；三维造型；ANSYS有限元分析；
目 录
第一章 绪 论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 风力发电发展概况 2
1.3 国内外研究现状和发展趋势 2
1.3.1 国外研究的现状和发展趋势 2
1.3.2 国内研究现状和发展趋势 3
1.3.3 目前存在的一些问题 3
1.4 本章小结 4
第二章 风力发电机齿轮箱减振支撑设计方案 5
2.1 风力发电机的齿轮箱轴瓦式弹性支撑开发的需求分析 5
2.1.1 功能的需求 5
2.1.2 性能需求 5
2.2 风机用齿轮箱减振器的种类及其选择 5
2.3 风力发电机齿轮箱轴瓦式弹性支撑的结构与功能设计 8
2.3.1 风力发电机齿轮箱轴瓦式弹性支撑的结构 8
2.3.2 风力发电机齿轮箱轴瓦式弹性支撑的主要结构材质 10
2.3.3 风力发电机齿轮箱轴瓦式弹性支撑的工作原理 11
2.3.4 主要零件设计与校核 11
style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });
目 录
第一章 绪 论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 风力发电发展概况 2
1.3 国内外研究现状和发展趋势 2
1.3.1 国外研究的现状和发展趋势 2
1.3.2 国内研究现状和发展趋势 3
1.3.3 目前存在的一些问题 3
1.4 本章小结 4
第二章 风力发电机齿轮箱减振支撑设计方案 5
2.1 风力发电机的齿轮箱轴瓦式弹性支撑开发的需求分析 5
2.1.1 功能的需求 5
2.1.2 性能需求 5
2.2 风机用齿轮箱减振器的种类及其选择 5
2.3 风力发电机齿轮箱轴瓦式弹性支撑的结构与功能设计 8
2.3.1 风力发电机齿轮箱轴瓦式弹性支撑的结构 8
2.3.2 风力发电机齿轮箱轴瓦式弹性支撑的主要结构材质 10
2.3.3 风力发电机齿轮箱轴瓦式弹性支撑的工作原理 11
2.3.4 主要零件设计与校核 11
style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
2.4 本章小结 14
第三章 齿轮箱轴瓦弹性支撑三维造型 15
3.1 SOLIDWORKS软件简介 15
3.2 风力发电机齿轮箱轴瓦弹性支撑的三维造型 15
3.2.1 零部件三维实体模型的建立过程 15
3.2.2 轴瓦式弹性支撑主要零部件的三维造型图 17
3.3 风力发电机齿轮箱轴瓦式弹性支撑装配 18
3.3.1 虚拟装配的定义 18
3.3.2 虚拟装配特点 19
3.3.3 虚拟装配的关系 19
3.3.4 虚拟装配的流程 19
3.3.5轴瓦式弹性支撑的装配图 20
3.4 本章小结 21
第四章 齿轮箱轴瓦弹性支撑有限元分析 23
4.1 ANSYS软件简介 23
4.2 橡胶的超弹性 24
4.3 风力发电机齿轮箱轴瓦式弹性支撑有限元分析 24
4.3.1 创建部件 25
4.3. 2 创建材料和截面属性 26
4.3.3 设置分析步 27
4.3.4 定义载荷 27
4.3.5 ANSYS分析 27
4.4 结果分析 29
4.5 轴瓦式弹性支撑的检测 31
4.6 最终产品 33
4.7本章小结 35
总结与展望 36
致 谢 37
参考文献 38
第一章 绪 论
1.1 课题研究背景
能源对现代的经济发展和社会进步都起到关键作用，但是现在的能源工业已经被污染的相当严重，矿物资源也变得越来越少，因此能源的结构就迫切需要改善，就需要大力开发可再生能源以及其他的新能源，并且这也越来越受到国际能源工业的关注。煤炭作为燃料来供电，70%的电力都需要燃煤来提供，但是现在探明煤炭的剩余可开采的储量只有1290亿吨，如果按照03年开采的速度，03年每年开采16.67亿吨，这样算来之能坚持80年左右，这还要伴随着相应的污染问题。有人会想我们煤炭资源不能多用是否可以用石油代替。但是我国石油资源储备稀少，也缺少天然气资源以及天然铀。还有我国的水利资源，它的可开发量只有4.02亿千瓦，水能资源也只能再开发20到30年也就被利用了70%，所以水能资源也不是解决问题的关键。因此我们要立马发现并开发其他资源；而风能就被人们越来越重视起来，风能开发也变得尤为重要，我国目前已经知道的风能储存量有32.23亿千瓦，实际可以开发的却很少，大约只有2.53亿千瓦，但这已经充分说明风能是我们未来能源的希望。
风力发电机因为内部的工作主要靠齿轮传动系统，所以经常受到变载荷的驱动，但是就因为有变载荷而使得风力发电机存在结构被破坏的问题，主要是因为周期性的振动还有外部风力的冲击，风力发电机功率越高被破坏的也越严重，但这些问题都不能因为它与风力发电转化无关而不去关心，它不仅能影响风能的转化率而且也会影响风力发电机的寿命。那我们就不得不把所涉及的因素重新考虑一下，这些问题很明显和工作环境还有工作情况有关，当然和系统传动特性也有关系，因此要加大对齿轮箱弹性支撑的减振情况的研究。同时也要加强计算机对齿轮箱弹性支撑的减振情况进行静力分析使设计结构得到更大的优化，从目前情况看，这也是风电发展的重要部分。齿轮箱弹性支撑在静力分析后可以更加具有可实用性，更加符合实际要求，能获得更高的优化设备。其实，齿轮箱弹性支撑的优化设计，就是在不断地结构改变不断用有限元对其进行优化分析，最终得出它的最优结构。
1.2 风力发电发展概况
现如今社会，由于经济的发展，很多产业的发展都依赖能源的消耗，只是目前产业对能量的需求也正在日益变大，以前的发电方式主要是火力发电，但是这种发电方式却会带来严重的能源消耗，也会给周边环境带来严重的污染，并且对于用于火力发电的煤、石油、天然气等，都属于不可再生资源，用一点就少一点，而且我国这些矿物资源本来就很缺少。但是因为我国风能资源相当丰富，这使得发展风力发电成为一个新出路，而且风力资源是一种可再生资源而且可以用之不竭。据专家估计，全球的风力资源一年可利用也只有5300兆瓦时。当然，风力资源的提出并不是空穴来风，它是经过调查，与核能还有矿物能源经过实验对比，它诶呦二氧化碳等有害气体也不会产生辐射，对周边环境影响比较小。据外国媒体报道，风能将因为无污染代替那些传统会排放温室气体的能源，有人提出不久将来可能会替代化石燃料，成为主要新能源。正是因为风能的这些长处，全球都在加强对风能利用的技术的研究。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/1469.html
