基于風(fēng)電增速箱行星輪系的轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)模型概述

宋辰超， 王立勇， 馬超， 許寶杰， 王志

（北京信息科技大學(xué)現(xiàn)代測控教育部重點(diǎn)實驗室，北京100192）

0 引言

增速齒輪箱作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)傳動系統(tǒng)的核心之一，它的研究和開發(fā)是風(fēng)電技術(shù)的重要內(nèi)容，并正向高效、高可靠性及大功率方向發(fā)展，由于風(fēng)電機(jī)組的工作環(huán)境惡劣，使得增速箱成為最容易壞的部件之一，而行星傳動系統(tǒng)是增速箱傳動系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)［1］。因此對增速箱行星傳動系統(tǒng)的深入研究很有必要。

近十幾年來，各國學(xué)者對行星輪系的模型及動力學(xué)特性進(jìn)行了較為深入的研究［2-4］。其中 A.Kahrama［5］建立2K-H行星傳動的扭轉(zhuǎn)模型，經(jīng)固有特性分析，以解析形式給出了固有頻率的計算方法。張策、王世宇等［6］建立了2K-H行星傳動的修正扭轉(zhuǎn)模型，即在平移-扭轉(zhuǎn)模型基礎(chǔ)上計入了沿行星架切向的平移自由度以及行星輪軸承支撐剛度，得到了固有頻率的解析表達(dá)式。項昌樂等［7］在工程應(yīng)用中，考慮時變嚙合剛度，阻尼等因素的影響，研究了針對系統(tǒng)的工作狀態(tài)變化對行星輪傳動非線性振動特性產(chǎn)生影響的分析。

上述所研究的模型分別考慮了不同的影響因素，在綜合考慮風(fēng)電增速箱工況及結(jié)構(gòu)之后，建立了基于風(fēng)電增速箱行星輪系平移-扭轉(zhuǎn)振動模型的轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)模型。

1 模型的建立

根據(jù)構(gòu)件運(yùn)動特性的不同，行星輪模型大致可分為兩種類型：純扭轉(zhuǎn)模型和平移扭轉(zhuǎn)模型。

圖1 純扭轉(zhuǎn)模型

純扭轉(zhuǎn)模型是僅考慮了構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)振動的精簡模型。……