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（图纸+论文）风力发电机偏航传动系统的设计与分析（全套完整）

储量约.亿，海上可开发和利用的风能储量约.亿。风是没有公害的能源之，而且它取之不尽，用之不竭。但是，风力发电要求的技术含量较高，成本高，对风装置用不长久。其中，风力发电对风装置的研制还处在初期阶段。风力发电作为未来可取代传统能源的“绿色能源”之，其发展的速度在诸如太阳能生物质能和潮汐能等可再生能源中是最具有市场化规模及前景的。虽然我国的风电事业起步比较晚，但在国家政策大力支持下，过去年的风力发电装机容量年均增长速度达到了以上，前景很好。.偏航减速器简介世界各国的风力发电机除了有台将螺旋桨的低速转动变为适合发电的高速转动的增速机之外，还有至台偏航减速机，在风向发生变化时，及时将发电机转到对准风向。作为风电发电系统的重要组成部分，偏航驱动系统主要功能就是捕捉风向，控制机舱平稳精确可靠的对风。因此，偏航驱动系统的设计显得十分重要。偏航减速器中包括级行星齿轮减速装置，电机输入轴以及输出轴和输出齿轮等部件。在高速重载的情况下通过行星齿轮减速来达到速度要求和扭矩要求。偏航减速机是风力发电的主要装置,它的研究和开发是风电技术的核心之，目前主流的偏航减的行星轮间载荷不均衡系数，根据表.，选.综合系数，根据表.，选.小齿轮齿宽系数，按表.选试验齿轮的接触疲劳极限，取齿数比，将各数值代入式中，解得按轮齿抗弯强度初算齿轮模数式中行星轮模数算式系数，直齿传动取.计算弯曲强度的行星轮间载荷不均衡系数，根据式.得.综合系数，见表.，选行星轮齿形系数，见图.，取.行星轮齿数，试验齿轮弯曲疲劳极限，将各数值代入中，解得取，则行星轮分度圆直径，与接触强度初算结果很接近，故初定，进行接触和弯曲疲劳强度计算。中心距几何尺寸计算分度圆直径，节圆直径，基圆直径，齿顶圆直径，齿根圆直径计算结果如表。表第级齿轮几何尺寸齿轮齿数变位系数分度圆直径基圆直径齿顶圆直径齿根圆直径中心距太阳轮行星轮.内齿轮.齿面疲劳强度校核外啮合齿面接触疲劳强度计算接触应力计算公式式中接触应力基本值行星轮接触强度安全系数太阳轮接触强度安全系数根据以上计算结果，外啮合的接触强度是满足强度要求的。齿根弯曲疲劳强度齿根弯曲疲劳应力公式太阳轮弯曲应力基本值行星轮弯曲应力基本值太阳轮弯曲应力行星轮弯曲应力太阳轮抗弯强度安全系数行星轮抗弯强度安全系数内啮合齿面接触疲劳强度这里只计算内齿轮，计算公式同前，内齿轮的接触应力基本值内齿轮的接触应力内齿轮的接触强度安全系数根据以上计算结果，内齿轮的接触强度是满足要求的。齿根弯曲疲劳强度这里只计算内齿轮，计算公式同前，内齿轮弯曲应力基本值内齿轮弯曲应力内齿轮的弯曲强度安全系数根据以上计算结果，内齿轮的弯曲强度能满足要求。第级行星轮轴强度计算由于行星轮轴只受到剪切作用，故可以按销轴的剪切强度进行校核。已知行星轮轴的材料为钢，所受的横向力.则行星轮轴所受的剪切应力为根据查得行星轮轴的许用剪切应力故此行星轮轴强度满足。第级花键强度计算花键类型圆柱直齿渐开线花键，采用度平齿根，标准压力角。主要优点受载时齿上有径向力，能起自动定心作用，强度高，寿命长，加工容易。表内花键参数表项目代号数值齿数模数压力角公差等级与配合类别.表外花键参数表项目代号数值齿数模数压力角公差等级与配合类别.第级轴承校核风力发电机过此值时，应采用二级或多级减速器。此时就应考虑各级传动比的合理分配问题，否则将影响到减速器外形尺寸的大小承载能力能否充分发挥等。根据使用要求的不同，可按下列原则分配传动比使各级传动的承载能力接近于相等使减速器的外廓尺寸和质量最小使传动具有最小的转动惯量使各级传动中大齿轮的浸油深度大致相等。多级减速器各级传动比的分配，直接影响减速器的承载能力和使用寿命，还会影响其体积重量和滑。传动比般按以下原则分配使各级传动承载能力大致相等使减速器的尺寸与质量较小使各级齿轮圆周速度较小采用油浴润滑时，使各级齿轮副的大齿轮浸油深度相差较小。低速级大齿轮直接影响减速器的尺寸和重量，减小低速级传动比，即减小了低速级大齿轮及包容它的机体的尺寸和重量。增大高速级的传动比，即增大高速级大齿轮的尺寸，减小了与低速级大齿轮的尺寸差，有利于各级齿轮同时油浴润滑同时高速级小齿轮尺寸减小后，降低了高速级及后面各级齿轮的圆周速度，有利于降低噪声和振动，提高传动的平稳性。故在满足强度的条件下，末级传动比小较合理。减速器的承载能力和寿命，取决于最弱级齿轮的强度。仅满足于强度能通得过，而不追求各级大致等强度常常会造成承载能力和使用寿命的很大浪费。通用减速器为减少齿轮的数量，单级和多级中同中心距同传动比的齿轮般取相同参数。按等强度设计比不按等强度设计的通用减速器约半数产品的承载能力可提高，和强度相比，各级大齿轮浸油深度相近是较次要分配的原则，即使高速级大齿轮浸不到油，由结构设计也可设法使其得到充分的润滑。根据上述设计要求可知，该行星齿轮减速器传递功率高传动比较大工作环境恶劣等特点，故采用四级行星齿轮传动。按各级行星齿轮传动齿面接触等强度的传动比分配原则进行分配，取.第级行星齿轮传动配齿数根据前面所选的传动比，按变位传动选配齿数。从抗弯强度和必要的工作可靠性出发，取，由传动比条件可知取由装配条件可知满足条件，取为整数，满足条件计算行星轮齿数，取配齿结果。初步计算齿轮主要参数按齿面接触强度初算小齿分度圆直径式中太阳轮分度圆直径算式系数，由于是般的钢制齿轮，直齿传动取对啮合副中小齿轮名义转矩使用场合系数，根据中的规定，选.计算接触强在这样的背景下，提出关于偏航减速器的设计这个课题，是符合现代的生产潮流和需求的。设计个可靠性高，生产成本低的偏航减速器对风力发电具有极其重要的作用。第章总体方案设计.技术要求设计计算及精度要求偏航减速器所有齿轮的齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度的校核计算应符合的相关规定。偏航减速器的所有齿轮的静强度计算应符合的相关规定。对采用的轴承必须根据静态载荷和使用寿命来确定轴承的规格，轴承的计算应符合和的相关规定。偏航减速器内太阳轮和行星轮的精度要大于或等于级，内齿圈精度不低于级。螺纹连接部分的计算应按照.的相关规定进行，螺纹强度等级不低于.级。偏航减速器必须采用油杯内置结构。材料要求偏航减速器的材料应根据设计计算进行材料选择，其主要零部件材料应按下列材料进行选取太阳轮行星轮输出轴内齿圈.主要技术参数偏航减速器技术要求额定功率.额定输入转速额定输出力矩•最大输出力矩•传动比使用场合系数.使用场合系数静态.接触强度安全系数.接触强度安全系数静态.弯曲强度安全系数.弯曲强度安全系数静态.密封件系列设计寿命年运行环境温度生存环境温度重量约噪声声功率级偏航输出齿轮技术参数模数齿数压力角齿面宽度变位系数.齿面硬度.总体方案设计方案如图所示图三级行星齿轮传动此方案采用三级行星齿轮传动，由，得风力发电机,偏航,传动系统,设计,分析,毕业设计,全套,图纸,下载摘要第章引言.风力发电和风力发电机简介.风力发电技术的国内外发展现状.偏航减速器简介.课题意义第章总体方案设计.技术要求.主要技术参数.总体方案设计第章行星轮传动设计计算.方案设计.传动比分配.第级行星齿轮传动配齿数初步计算齿轮主要参数几何尺寸计算齿面疲劳强度校核第级行星轮轴强度计算第级花键强度计算第级轴承校核.第二级行星齿轮传动配齿数初步计算齿轮主要参数几何尺寸计算齿面疲劳强度校核第二级行星轮轴计算第二级输出端花键副第二级轴承校核.第三级行星齿轮传动配齿数初步计算齿轮主要参数几何尺寸计算齿面疲劳强度校核第三级行星轮轴计算第三级输出端花键副第三级轴承校核.第四级行星齿轮传动配齿数初步计算齿轮主要参数几何尺寸计算齿面疲劳强度校核第四级行星轮轴计算第四级输出端花键副第四级轴承校核.电动机输入处深沟球轴承校核第章三维模型.输入轴部装爆炸视图.第级行星架部装爆炸视图.第二级行星架部装爆炸视图.第三级行星架部装爆炸视图.第四级行星架部装爆炸视图.下箱体部装爆炸视图.偏航行星减速器总装爆炸视图第章致谢参考文献附录风力发电机偏航传动系统的设计与分析摘要本次毕业设计的任务是风力发电机偏航传动系统的设计与分析，经过设计计算和校核计算，完成了所有的数据，并绘制出了图纸。本文对风力发电机偏航减速器的设计过程进行了阐述。在本文中，首先介绍了风力发电机的发展和构成，其次介绍了偏航减速器在风力发电机组中的作用以及它的发展情况。然后根据设计任务和技术要求，设计了整体方案。确定整体方案后，对偏航减速器的所有零部件进行了设计计算和校核计算，其中主要包括齿轮的设计和校核，行星轮轴的设计和强度计算，花键的选定，轴承的选定和寿命计算。还设计了偏航减速器的其他零部件和箱体，最后完成了所有的设计计算。关键词风力发电机偏航减速器齿轮花键轴轴承第章引言.风力发电和风力发电机简介风力发电机是将风的动能转换为电能的系统。风力发电机由风力发电机组支撑发电机组的塔架蓄电池充电控制器逆变器卸荷器并网控制器蓄电池组等组成。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度微风的程度，便可以开始发电。风力发电具有以下两个方面的优点风能发电对于环保贡献巨大。二风力发电在世界范围发展迅速。我国的风力资源相当丰富，居世界首位，因此发展潜力十分巨大。目前开发还很不足，主要在内蒙新疆和沿海些地区，但是还没有形成真正的规模，有待于进步的开发和探索。.风力发电技术的国内外发展现状在些发达国家，风力发电的建设已经到了定的成熟阶段。国外风电发展速度非常快，装机容量以每年的速度增长。就目前情况看，欧洲的风力发电机研发水平最高，其中以德国与丹麦发展风力发电机最为积极。亚洲的风电事业也蓬勃兴起，到年初，装机总容量达到占世界风电装机总容量的.。其中印度发展最为迅速，风力发电是种比较清洁的发电体系，我国的风能资源十分丰富，可开发利用的风