复合行星非对称齿轮增速传动系统设计方法与均载特性研究

基本信息
批准号:51805368
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:莫帅
学科分类:
依托单位:天津工业大学
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:冯志友,苟向锋,畅博彦,蒋晓耕,李博,宋艳艳,朱晟平,冯战勇,张廷
关键词:
复合行星传动均载特性动态特性非对称齿轮增速传动
结项摘要

Speed increase gearbox transmission system is a core component of wind turbine. Improving the transmission characteristics and qualities has become active demand of the independent development of upmarket wind power equipment. According to the industrial demands of domestic wind power equipment transmission characteristics, such as power density, bearing capacity, load sharing performance and so on, which are badly in need of promotion, a method for calculating geometric parameters of a composite planetary gear drive system with asymmetric gear is established, an evaluation method of bearing capacity of composite planetary gear drive system with asymmetric gear is studied, multi distributary load sharing characteristics of a composite planetary asymmetric gear drive system is explored, coupling dynamic performance of a composite planetary gear drive system with asymmetrical gear is revealed, a precision modification strategy of composite planetary gear drive system with asymmetric gear is obtained, and an active design method for composite planetary gear drive system with asymmetric gear is formed. These researches bring great benefits in improving technical level of design and analysis of high power wind power transmission system in the fields of strength and load, and can objectively evaluate the technical indexes of the bearing capacity, load distribution uniformity and dynamic characteristics of the hybrid planetary asymmetric gear drive system. Meanwhile, they could provide theoretical basis for parameter determination, tooth shape optimization, tolerance distribution and vibration control for high power wind power transmission system, and also provide a strong guarantee for improving the internal quality of the equipment of the precision transmission system in China.

增速传动系统作为风电装备中的核心部件,提高风电传动系统的传动特性和质量品质是高端风电装备自主研制的迫切需求。针对风电增速器功率密度、承载能力、均载性能等传动特性急需提升的产业要求,建立一种复合行星非对称齿轮增速传动系统几何参数计算方法,研究复合行星非对称齿轮增速传动系统承载能力评价准则,探寻复合行星非对称齿轮增速传动系统多分流均载特性,揭示复合行星非对称齿轮增速传动系统耦合动力学性能,获取复合行星非对称齿轮增速传动系统精准修形策略,形成复合行星非对称齿轮增速传动系统主动设计方法。研究成果可提高我国大功率风电传动系统在强度、均载等领域的设计分析技术水平,能够客观评价复合行星非对称齿轮增速传动系统的承载能力、载荷分配均匀性、动态特性等性能指标,为大功率风电传动系统的参数确定、齿形优化、公差分配、振动控制等提供理论依据,为提升我国精密传动系统的装备内在品质提供有力保障。

项目摘要

本项目对非对称渐开线齿轮设计方法和非对称齿轮复合行星传动系统的强度理论与均载特性进行了研究,主要包括了非对称渐开线齿轮的设计方法研究、非对称渐开线齿轮传动的强度理论研究、非对称齿轮复合行星传动系统的均载特性研究和非对称渐开线齿轮的参数化设计与加工。论文主要的研究内容有:.(1)基于齿廓啮合原理,推导出不同压力角的齿廓曲线方程,建立非对称渐开线外啮合齿轮、非对称渐开线内啮合齿轮的3D模型,并研究了加工非对称齿轮的刀具齿廓方程,完成了非对称渐开线齿轮的设计研究,找到了非对称齿轮在极限齿数、压力角、变位系数等方面的优越性。.(2)利用SolidWorks软件建立起多种等模数非等压力角的齿轮副,运用Matlab软件进行复合弯曲强度理论计算,采用编程法确定齿根危险截面和最大应力,并结合ANSYS软件对结果进行仿真论证,考虑在有无摩擦力作用下齿根复合弯曲强度的变化规律,并提出一个新的物理量-摩擦力应力因子,探讨了压力角的微观差异性对整个传动系统传动特性的影响,模数、齿数等基本参数独立变化及耦合变化时对承载能力的影响,验证了非对称齿轮传动形式增强了系统的承载能力。.(3)定量研究了非对称复合行星传动系统的制造误差、安装误差、输入参数等对系统均载特性的影响,采用集中质量法建立了非对称齿轮传动系统的均载模型,并分析啮合误差、啮合刚度和阻尼、输入转速和扭矩等对系统均载性能的影响,应用ADAMS软件模拟仿真实际工况条件,最终建立起非对称复合行星传动系统的均载分析理论。.(4)结合现代加工方法-线切割加工和参数化设计-SolidWorks二次开发理论,将设计出的新型非对称渐开线齿轮实现参数化建模,并加工出了非对称齿轮,为后续非对称渐开线齿轮的试验研究奠定了坚实的基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
3

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

DOI:10.11834/jrs.20209060
发表时间:2020
4

气载放射性碘采样测量方法研究进展

气载放射性碘采样测量方法研究进展

DOI:
发表时间:2020
5

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

DOI:
发表时间:2018

莫帅的其他基金

相似国自然基金

1

大功率重载荷复合行星传动系统均载特性研究

批准号:51375350
批准年份:2013
负责人:巫世晶
学科分类:E0503
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
2

面齿轮-圆柱齿轮两次分流传动系统的均载设计方法研究

批准号:51475226
批准年份:2014
负责人:靳广虎
学科分类:E0502
资助金额:83.00
项目类别:面上项目
3

大功率面齿轮四分支传动系统均载特性及设计方法研究

批准号:51705390
批准年份:2017
负责人:董皓
学科分类:E0502
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

面齿轮分支传动系统的均载理论与设计技术研究

批准号:51375384
批准年份:2013
负责人:李建华
学科分类:E0502
资助金额:80.00
项目类别:面上项目