考虑时变啮合刚度的风机传动链动态性能*

刘 宏，赵荣珍，郑玉巧

(1.兰州理工大学数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室 兰州，730050)(2.兰州理工大学机电工程学院 兰州，730050)



考虑时变啮合刚度的风机传动链动态性能*

刘 宏1,2，赵荣珍1,2，郑玉巧1,2

(1.兰州理工大学数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室 兰州，730050)(2.兰州理工大学机电工程学院 兰州，730050)

针对大型风力发电机组齿轮传动链动态刚度引起的机组结构振动问题，综合轮齿弯曲变形、齿根过度圆角处的基体变形和接触变形等因素，建立齿轮时变啮合刚度的量化分析模型，并与有限元动态啮合模型对比验证理论模型的正确性。在此基础上考虑齿轮时变啮合刚度和轴扭转刚度推导1.5 MW风力机传动链的动态总刚度，用于分析传动链在动态刚度下固有特性变化规律及传动链临界转速对动态刚度参数的敏感性，量化显示动态刚度幅值变化引起的临界转速波动。研究表明,齿轮时变啮合刚度的波动会引起传动链临界转速的不稳定，增大时变刚度幅值会引起转子系统临界转速的升高，但总体上啮合刚度波动对临界转速的影响处于非敏感区。本研究对揭示风力机齿轮传动链的内部刚度激励机理和实现系统动态性能优化设计提供理论依据。

风力发电机； 传动链； 啮合刚度； 临界转速； 参数敏感性

引 言

增速箱是风力机组的关键部件之一，常工作于重载、冲击和变载荷等复杂工况下，且机组高空架设、维修较困难等问题对其可靠性提出了更高的要求[1]。……