5MW风电齿轮增速箱设计 (一级行星轮系)

摘 要

风电产业的飞速发展促成了风电装备制造业的繁荣，风电齿轮箱作为风电机组的核心部件，倍受国内外风电相关行业和研究机构的关注。但由于国内风电齿轮箱的研究起步较晚，技术薄弱，特别是兆瓦级风电齿轮箱，主要依靠引进国外技术。因此，急需对兆瓦级风电齿轮箱进行自主开发研究，真正掌握风电齿轮箱设计制造技术，以实现风机国产化目标。

本文设计的是兆瓦级风力发电机组的齿轮箱，通过方案的选取，齿轮参数计算等对其配套的齿轮箱进行自主设计。

首先，确定齿轮箱的机械结构。选取一级行星派生型传动方案，通过计算，确定各级传动的齿轮参数。对行星齿轮传动进行受力分析，得出各级齿轮受力结果。依据标准进行静强度校核，结果符合安全要求。

最后，对齿轮传动系统进行了齿面接触应力计算，结果符合要求。

关键词：风力发电，风机齿轮箱，结构设计，

Abstract

    The rapid development of wind power industry lead ...

Key Words：the wind power ，Gearbox for Wind Turbine；Structure Design；Parametric Modeling

目录

Abstract ii

1.引言 - 1 -

   1.1课题来源 - 1 -

1.2国内外发展现状与趋势 - 2 -

1.2.1风力发电国内外发展现状 - 2 -

1.2.2风电齿轮箱的发展趋势 - 5 -

1.2.3存在的问题及展望 - 5 -

1.3课题意义 - 6 -

1.4文档的主要内容及设计要求 - 7 -

1.5设计标准 - 7 -

2.齿轮箱的设计 - 8 -

2.1 增速齿轮箱方案设计 - 8 -

2.2齿轮参数确定 - 12 -

2.2.1行星轮系的齿轮参数 - 12 -

2.2.2圆柱级齿轮参数 - 16 -

2.3受力分析与静强度校核 - 17 -

2.3.1受力分析 - 17 -

2.3.2低速级外啮合齿面静强度计算 - 21 -

2.4本章小结 - 25 -

3.传动轴和箱体的设计 - 26 -

3.1高速轴的设计 - 26 -

3.2低速轴的设计 - 26 -

3.3中间轴的设计 - 28 -

3.4箱体 - 29 -

4齿轮箱及其他部件的设计 - 30 -

4.1齿轮箱的密封 - 30 -

4.2齿轮箱的润滑、冷却 - 30 -

4.3轴系部件的结构设计 - 31 -

4.4行星架的结构设计 - 32 -

4.5传动齿轮箱箱体设计 - 32 -

5齿轮箱的使用及其维护 - 33 -

5.1安装要求 - 33 -

5.2定期更换润滑油 - 33 -

5.3齿轮箱常见故障 - 33 -

5.3.1齿轮损伤 - 34 -

5.3.2轴承损坏 - 34 -

5.3.3断轴 - 35 -

5.3.4油温高 - 35 -

心得体会 - 36 -

致  谢 - 37 -

参考文献 - 38 -