考慮溫度效應的風電增速箱動力學特性研究

趙榮珍, 花志鋒

(蘭州理工大學 機電工程學院, 甘肅 蘭州 730050)

在風電產業中,受隨機風載驅動的增速箱是決定整個風電機組安全可靠運行的關鍵部件.因其結構復雜故該部件在整個傳動鏈中最易發生故障.因此對風電機組增速箱的動力學特性及其故障發生與演化機理進行更進一步的深入探討,這對于提高整個風電機組的設計技術水平都具有積極的科學意義和工程應用參考價值.

近年來,為能夠揭示風電增速箱的動力學特性及其故障發生機理,國內外對與之相關的動力學建模問題都在進行著深入的理論探討.針對這種特定結構型式的齒輪傳動系統,建立的動力學模型主要包括僅考慮齒輪扭轉振動的純扭轉模型[1-4]和同時考慮齒輪徑向振動與扭轉振動耦合作用的平移-扭轉模型[5].然而，隨著在建模期間考慮的影響因素逐步增多,盡管如支撐剛度[6]、時變風載及齒輪裂紋故障[7-10]等干擾因素的影響被納入增速箱動力學模型中,但根據集中質量法得到的建模結果在性能模擬計算中,但普遍存在著分析過程過于繁瑣、難以實現模塊化編程計算等缺點.目前，這方面的缺陷已經成為了嚴重阻礙風電增速箱動態設計理論向前發展的不利因素.對于如何改變當前這種困局,參考文獻[11-14]提出的行星輪系耦合建模方法不僅簡化風電增速箱動力學模型的建模過程,而且在降低其動態性能仿真計算模塊化編程的難度方……