風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航齒輪箱、變槳齒輪箱結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)（結(jié)題報(bào)告）-最終版
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- 1項(xiàng)目的研究目的
風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航齒輪箱和風(fēng)力發(fā)電變槳齒輪箱是......機(jī)械廠的兩類重要產(chǎn)品，在同其它企業(yè)的同類產(chǎn)品對(duì)比中發(fā)現(xiàn)，上述產(chǎn)品無論在結(jié)構(gòu)上還是加工工藝上，都有改進(jìn)的必要。但原設(shè)計(jì)沒有相關(guān)重要零部件的詳細(xì)的強(qiáng)度和剛度分析計(jì)算報(bào)告，使得對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和加工工藝進(jìn)行優(yōu)化缺乏必要的依據(jù)。針對(duì)上述情況，......機(jī)械廠委托......對(duì)兩種齒輪箱進(jìn)行分析計(jì)算，達(dá)到以下研究目的：
1）通過對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航齒輪箱和風(fēng)力發(fā)電變槳齒輪箱的關(guān)鍵零部件的強(qiáng)度和剛度分析，為產(chǎn)品的生產(chǎn)和優(yōu)化提供計(jì)算依據(jù)；
2）在原設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，提出兩種齒輪箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方案，從而提升其使用性能，改進(jìn)加工工藝，降低生產(chǎn)成本。
2項(xiàng)目的研究內(nèi)容
1）風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航齒輪箱、變槳齒輪箱的齒輪承載能力計(jì)算和分析；
2）針對(duì)現(xiàn)有變槳齒輪箱、偏航齒輪箱的結(jié)構(gòu)，建立齒輪箱箱體、行星架及軸等零件的有限元分析模型，并進(jìn)行三維有限元分析，確定其位移場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)；
3）基于有限元分析結(jié)果開展優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，對(duì)齒輪箱箱體、行星架及軸等零件進(jìn)行重分析，提出減小零部件尺寸及重量的可行方案。
4）在進(jìn)行樣機(jī)生產(chǎn)試驗(yàn)過程中，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的修改。
3項(xiàng)目的分析方法
本項(xiàng)目在實(shí)施過程中，將經(jīng)典的機(jī)械設(shè)計(jì)方法和有限元法相結(jié)合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，快速準(zhǔn)確的對(duì)齒輪、行星架、箱體等關(guān)鍵零部件進(jìn)行分析，從而為結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供計(jì)算依據(jù)。
目 錄
1 項(xiàng)目的研究目的 1
2 項(xiàng)目的研究內(nèi)容 1
3 項(xiàng)目的分析方法 1
4 風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航齒輪箱分析及優(yōu)化 2
4.1 技術(shù)要求 2
4.2 傳動(dòng)方案 2
4.3 齒輪強(qiáng)度計(jì)算 3
4.3.1 齒輪受力分析 3
4.3.2 齒輪疲勞強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果 6
4.3.3 第四級(jí)太陽輪和行星輪靜強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果 13
4.4 輸出軸計(jì)算 14
4.5 輸出軸花鍵計(jì)算 17
4.6 箱體有限元分析 18
4.7 第四級(jí)行星架有限元分析 21
4.8 改進(jìn)建議 24
4.9 結(jié)構(gòu)改進(jìn)后的分析計(jì)算 29
4.9.1 輸出軸軸承 29
4.9.2 輸出軸花鍵 30
4.9.3 輸出軸 30
4.9.4 第四級(jí)行星架 33
4.9.5 輸出座 37
4.9.6 箱體連接螺栓 42
4.10 結(jié)論 43
5 風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳齒輪箱分析及優(yōu)化 45
5.1 技術(shù)要求 45
5.2 傳動(dòng)方案 45
5.3 齒輪強(qiáng)度計(jì)算 46
5.3.1 齒輪受力分析 46
5.3.2 齒輪疲勞強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果 47
5.3.3 第三級(jí)太陽輪和行星輪靜強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果 52
5.4 輸出軸計(jì)算 53
5.5 軸承計(jì)算 56
5.5.1 最大輸出載荷時(shí)軸承壽命計(jì)算 56
5.5.2 正常輸出載荷時(shí)軸承壽命計(jì)算 57
5.6 箱體有限元分析 58
5.6.1 箱體有限元模型 58
5.6.2 計(jì)算結(jié)果 59
5.7 行星架有限元分析 61
5.7.1 行星架有限元模型 61
5.7.2 一級(jí)行星架有限元分析 62
5.7.3 二級(jí)行星架有限元分析 64
5.7.4 三級(jí)行星架有限元分析 67
5.8 改進(jìn)建議 70
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