System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种风电试验齿轮箱输出轴偏移量计算方法技术_技高网

一种风电试验齿轮箱输出轴偏移量计算方法技术

技术编号:41124044 阅读:5 留言:0更新日期:2024-04-30 17:50
本发明专利技术公开了一种风电试验齿轮箱输出轴偏移量计算方法,包括以下步骤:获取整体刚度矩阵;获取载荷矩阵;根据整体刚度矩阵、载荷矩阵得到位移矩阵,位移矩阵包括齿轮箱端面的水平方向的位移、齿轮箱端面的竖向位移;根据水平方向的位移、齿轮箱端面的竖向位移计算输出轴端面水平方向的位移和输出轴端面竖向的位移。本发明专利技术利用风电齿轮箱的受力特征可以给出有限元仿真的载荷条件与边界条件,再通过有限元仿真软件workbench,就能够得出预测偏移量的值,在测试台中预先给风电齿轮箱留出预测的偏移量,提高输出轴与联轴器的对中性,进而增强测试台测试结果的准确性,提升风电齿轮箱的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风电试验齿轮箱,具体是一种风电试验齿轮箱输出轴偏移量计算方法


技术介绍

1、风电齿轮箱属于风力发电机的核心部件之一,在风力发电机组中起到至关重要的传动作用。风吹动机组叶片时会产生的巨大扭矩并且通过主轴传递到风电齿轮箱中,经过齿轮箱的降扭作用,将扭矩降至发电机的发电扭矩,从而保证发电机能够正常发电。

2、经统计,在风力发电机组的使用寿命中造成机组故障停机的原因主要发生在电气系统与传动系统中,并且传动系统造成的故障停机时间往往是最长的。传动系统中最重要的组成部分就是风电齿轮箱,其复杂的齿轮传动结构决定了齿轮箱的停机维修时间会比其他部件长很多,因此,风电齿轮箱功能的可靠性是值得工程师重点关注的。

3、想要验证风电齿轮箱的出厂可靠性,保证风电齿轮箱的质量,出厂测试是一种有效的手段。在实际操作中,测试台中的齿轮箱输出轴与发电机通过联轴器相连接,可是由于重力与工作载荷的作用,齿轮箱输出轴往往会产生一定的偏移量,导致输出轴与联轴器不对中,这样测试的结果数据不能反应齿轮箱的真实工作状态。


技术实现思路

1、为解决上述现有技术的缺陷,本专利技术提供一种风电试验齿轮箱输出轴偏移量计算方法,本专利技术利用风电齿轮箱的受力特征可以给出有限元仿真的载荷条件与边界条件,再通过有限元仿真软件workbench,就能够得出预测偏移量的值,在测试台中预先给风电齿轮箱留出预测的偏移量,提高输出轴与联轴器的对中性,进而增强测试台测试结果的准确性,提升风电齿轮箱的可靠性。

<p>2、为实现上述技术目的,本专利技术采用如下技术方案:一种风电试验齿轮箱输出轴偏移量计算方法,包括以下步骤:

3、获取整体刚度矩阵k,其中,整体刚度矩阵k是根据网格信息得到的;

4、获取载荷矩阵p,其中,载荷矩阵p是根据接触对信息、载荷、约束条件得到的;

5、根据整体刚度矩阵k、载荷矩阵p得到位移矩阵u,其中,位移矩阵u包括uy和uz,uy为齿轮箱端面的水平方向的位移,uz为齿轮箱端面的竖向位移,x轴正方向指向下风向,z轴正方向指向重力作用方向,y轴正向垂直于xz平面;

6、根据uy和uz计算输出轴端面水平方向的位移u′y和输出轴端面竖向的位移u′z。

7、进一步地,所述载荷包括重力载荷;

8、所述重力载荷包括齿轮箱壳体的重力载荷、齿轮箱中行星组件的重力载荷;

9、将所述齿轮箱中行星组件的重力载荷转化为前后轴承座的轴承力,转化公式为:

10、

11、

12、其中,fg为行星组件的重力,b1、b2分别为行星组件的重力作用点到前后轴承座的距离,f1、f2表示在重力作用下前后轴承座受到的作用力。

13、进一步地,所述载荷还包括工作载荷,所述工作载荷包括扭矩和轴向力,扭矩的计算公式为:

14、t2=t1/i1,t3=t2/i2,

15、其中,t表示扭矩,t1为已知的输入扭矩,i表示传动比,下标表示一二三级;

16、轴向力从齿轮参数表中得出。

17、进一步地,所述约束条件为固定约束。

18、进一步地,位移矩阵u的计算公式为:

19、ku=p。

20、进一步地,uy和uz为平均位移。

21、进一步地,输出轴端面水平方向的位移u′y和输出轴端面竖向的位移u′z的计算公式为:

22、

23、

24、其中,lo为输出轴端面与齿轮箱的距离,l1为齿轮箱受力的有效长度。

25、综上所述,本专利技术取得了以下技术效果:

26、本专利技术通过仿真计算出试验齿轮箱输出轴端面在受载条件下的位移量,在测试时给出对应的补偿量,能够提高测试台测试结果的准确性;

27、本专利技术通过制定统一的仿真计算方法,可以适用于多种型号的风电齿轮箱测试,用较少的参数在短时间内给出仿真结果,减少测试台调试的等待时间;

28、本专利技术仿真结果能够反映风电齿轮箱的设计刚度,使得工程师在生产制造前评估齿轮箱的设计可靠性以优化当前设计;

29、本专利技术提出在测试台中预先给风电齿轮箱留出预测的偏移量,提高输出轴与联轴器的对中性,进而增强测试台测试结果的准确性,提升风电齿轮箱的可靠性。

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【技术保护点】

1.一种风电试验齿轮箱输出轴偏移量计算方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种风电试验齿轮箱输出轴偏移量计算方法,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的一种风电试验齿轮箱输出轴偏移量计算方法,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的一种风电试验齿轮箱输出轴偏移量计算方法,其特征在于:

5.根据权利要求1所述的一种风电试验齿轮箱输出轴偏移量计算方法,其特征在于:

6.根据权利要求5所述的一种风电试验齿轮箱输出轴偏移量计算方法,其特征在于:

7.根据权利要求6所述的一种风电试验齿轮箱输出轴偏移量计算方法,其特征在于:

【技术特征摘要】

1.一种风电试验齿轮箱输出轴偏移量计算方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种风电试验齿轮箱输出轴偏移量计算方法,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的一种风电试验齿轮箱输出轴偏移量计算方法,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的一种风电试验齿轮箱...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈健蒋仁杰刘坤胡继强
申请(专利权)人:德力佳传动科技江苏股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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