风电机组行星齿轮传动系统的动态特性研究

【摘要】：能源紧张是个全球性问题,风力发电作为一种绿色的新能源受到了世界各国的高度重视。由于风场自然条件恶劣,风电机组齿轮箱损坏率较高,而行星齿轮结构是风电机组齿轮箱中的重要部件,因此研究行星齿轮传动系统在正常状态和故障状态下的动态特性具有重要意义。 本文以风力发电为背景,以齿轮箱中的行星齿轮结构为研究对象,研究了行星齿轮传动系统在正常状态和单个断齿故障状态下的动态特性。从内部动态载荷、模态分析和动态响应三个方面,找出了行星齿轮传动系统在正常状态下和单个断齿故障状态下的不同点。 本文先对断齿故障机理与断齿系统的振动特性进行了研究,得出了断齿故障信号的时域和频域特点；再对啮合行星齿轮的内部动态激励进行了研究,分析了刚度激励的产生机理,做出了正常状态下和单个断齿故障状态下的刚度激励曲线；并用LS-DYNA软件仿真了行星齿轮啮合时的冲击激励,得出了正常状态下和单个断齿故障状态下的冲击激励曲线。最后对行星齿轮系统进行了模态分析和动态响应分析,得出了行星齿轮系统在正常状态下和单个断齿故障状态下的时域响应曲线和频域响应曲线。 通过对行星齿轮传动系统在正常状态和单个断齿故障状态下的内部动态激励分析、模态分析与动态响应分析,找出了单个断齿故障系统与正常系统的不同点,为齿轮箱传动系统的快速诊断与状态监测提供了更充足的理论依据。 【关键词】：风电机组 行星齿轮 断齿 故障诊断 动态特性
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH132.41
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-10
• 1 绪论10-14
• 1.1 课题的背景及意义10-11
• 1.2 国内外的研究现状11-13
• 1.3 本文的主要研究内容13-14
• 2 断齿故障系统的振动特性研究14-26
• 2.1 概述14
• 2.2 不平衡转子的振动特性研究14-18
• 2.2.1 转子系统不平衡的故障机理研究14-17
• 2.2.2 不平衡故障原因及诊断方法17-18
• 2.3 断齿故障齿轮的振动特性18-26
• 2.3.1 齿轮振动的基本参数18-21
• 2.3.2 断齿故障齿轮的振动特性21-26
• 3 齿轮啮合的动态激励26-43
• 3.1 概述26
• 3.2 内部动态激励26-37
• 3.2.1 刚度激励27-34
• 3.2.2 误差激励34-35
• 3.2.3 冲击激励35-36
• 3.2.4 内部动态激励的合成36-37
• 3.3 外部动态激励37-38
• 3.4 仿真结果38-43
• 3.4.1 刚度激励仿真38-39
• 3.4.2 误差激励仿真39-40
• 3.4.3 冲击激励仿真40-41
• 3.4.4 内部动态激励合成41-42
• 3.4.5 外部动态激励42-43
• 4 行星齿轮系统的模态分析43-51
• 4.1 概述43
• 4.2 有限元方法的基本原理43-44
• 4.3 模态分析求解原理与方法44-46
• 4.4 行星齿轮系统模态分析求解过程46-47
• 4.5 行星齿轮系统模态结果分析47-51
• 5 行星齿轮系统的动态响应分析51-62
• 5.1 概述51
• 5.2 系统响应分析理论51-53
• 5.3 故障诊断方法53-58
• 5.3.1 时域诊断方法54-55
• 5.3.2 频域诊断方法55-56
• 5.3.3 时频诊断方法56-58
• 5.4 动态响应结果分析58-62
• 5.4.1 时域图形分析58-60
• 5.4.2 频域图形分析60-62
• 6 总结与展望62-64
• 6.1 关键技术及创新点62
• 6.2 研究总结62-63
• 6.3 工作展望63-64
• 参考文献64-70
• 致谢70-72
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及硏究成果72

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

风力发电机组齿轮箱故障诊断    高胜利;赵小荣;申强;

风力发电机组圆柱齿轮的故障振动分析    周培毅;张新燕;

行星轮系动态特性分析    魏大盛,王延荣

具有误差激励齿轮副的动态响应研究    张琳娜,韩捷

多级齿轮传动系统的动态仿真    唐增宝;钟毅芳;刘伟忠;

齿轮啮合内部动态激励数值模拟    李润方,陶泽光,林腾蛟,唐倩

数控弧齿锥齿轮磨齿机主轴系统的有限元分析    罗筱英,唐进元,曾韬,刘介珍

斜齿轮的参数化建模与动力学分析    朱学文;朱国文;何小新;

渐开线直齿圆柱齿轮参数优化设计研究    马磊;姚寿文;张连第;

基于Workbench的斜齿轮固有特性分析    吴文光;朱如鹏;

齿轮传动系统耦合振动响应及抗冲击性能研究    杨成云

大型齿轮传动装置动力学及故障诊断技术研究    孔德文

斜齿轮系统振动特性研究    丁豹

风力发电机组齿轮箱早期故障诊断方法研究    张亮

齿轮传动系统故障模拟方法的研究    孙文婷

大型风力发电机的齿轮箱故障诊断    赵立超

船舶齿轮箱故障诊断系统研究    赵志福

风电齿轮箱动态特性研究与工作模态测量分析    郑站强

齿轮系统动力学分析及计算机仿真    朱秋玲

齿轮传动故障诊断专家系统的研究与应用    刘景浩

通信设备的快速虚拟设计技术研究    王芳

多技术融合在齿轮箱故障诊断中的应用    杨玮

空压机组的状态跟踪与故障诊断    万年红

DH80-7空压机轴瓦改造    孙玉平;张平军;

齿轮裂纹对啮合刚度的影响分析    孙华刚;冯广斌;曹登庆;毛向东;

基于混沌神经网络的供配电系统故障诊断    吴凡,张志利,颜宁

基于LabVIEW的转子轴心轨迹监测系统设计    焦川;李艾华;

基于PC104的某型测试设备故障诊断系统    黄华;李艾华;付启明;

某小型涡扇发动机转子高速动平衡试验    黎飞龙;吴宝勤;李光辉;

基于虚拟样机的导引头伺服机构谐振频率分析    罗自荣;苗少帅;张志雄;尚建忠;

柴油机主要部件冲击响应时域分析    计晨;汪玉;杨莉;冯麟涵;

齿轮动力互研法的振动机理的研究    姚文席;王超然;张怀存;

转子气流激振力幂级数力学模型的动力学分析    李忠刚;陈予恕;刘延彬;

转盘偏置对转子系统动力学特性的影响研究    王美令;韩清凯;

齿侧间隙对行星排齿轮动态特性的影响分析    李春明;尹华兵;

频谱分析技术在齿轮箱上的成功应用    朱海琴;刘铁岭;

大型水泵水轮机组转子动力学模型研究    王青华;

风电齿轮箱振动信号的倒频谱分析    滕伟;武鑫;高青风;柳亦兵;

离心压缩机动静碰摩的研究与分析    王志强;

贝叶斯网络结构在线学习算法及应用    宫义山;钱娜;

结合刚性和挠性转子平衡理论解决振动问题    彭斌;李燕勇;穆钢;

结合刚性和挠性转子平衡理论解决振动问题    彭斌;李燕勇;穆钢;

基于振动信号特征提取与表达的旋转机械状态监测与故障诊断研究    黄伟国

基于人工免疫系统的机组复合故障诊断技术研究    岑健

船舶螺旋桨及推进装置故障诊断关键技术研究与应用    欧礼坚

1000MW核电站离心式上充泵水力设计与结构可靠性研究    付强

车用动力总成结构振动噪声的虚拟预测与分析技术研究    郭磊

基于混合FE-SEA方法的汽车薄壁件中频声学特性预测及优化研究    卢兆刚

滚动轴承动特性及轴承—转子系统动力学模型研究    吴昊

数学形态学在机械故障诊断中的应用研究    沈路

机械传动系统关键零部件故障预测技术研究    曾庆虎

兆瓦级风电机组状态监测及故障诊断研究    单光坤

Hilbert-Huang变换改进算法及其在齿轮箱故障诊断中的应用研究    高昌鑫

特种车辆变速箱齿轮传动失效分析    旺扎拉

基于量子粒子群优化的Volterra核辨识及故障诊断方法研究    蒋静

基于全矢高阶谱的故障诊断方法及其应用研究    李朋勇

远程诊断中心的设计与实现    韩冬振

基于OMAP5912的准在线故障诊断系统软件平台关键技术研究    韦建威

正交小波变换支持向量数据描述方法在故障诊断中的应用研究    李卫鹏

基于局域均值分解的机械故障诊断方法研究    刘卫兵

某空气压缩机转子轴承系统动力学分析    宋现洲

基于全矢谱的旋转机械轴振与瓦振关系研究    赵国卿

双圆弧齿轮传动中轮齿的啮合冲击    田放

动态载荷的频域识别方法    智浩,文祥荣,缪龙秀,林家浩

军用机电装备智能自诊断技术    王新峰,邱静

LabVIEW与Matlab的混合编程    姚世锋;薛德庆;张彦斌;蔡继军;

基于嵌入式传感器的智能轴承结构分析    刘浩;杨拥民;陈仲生;

齿轮副啮合冲击仿真研究    黄泽平;马吉胜;李伟;罗明山;

齿轮裂纹早期故障的完全解调分析    崔玲丽;丁芳;高立新;张建宇;王颖旺;

基于ADAMS的多级齿轮传动系统动力学仿真    洪清泉,程颖

大型船舶机舱结构冲击响应的数值模拟    刘理,刘士光,李天匀,马廷淮

基于LabVIEW编程语言的重采样阶次比分析研究    万德安;王远程;赵永杰;

机械产品快速设计原理、方法、关键技术和软件工具研究    齐尔麦

基于支持向量机的故障智能诊断方法研究    翟永杰

结构随机载荷识别的理论和实验研究    郭杏林

非平稳信号故障特征提取与智能诊断方法的研究及应用    王奉涛

齿轮传动系统的故障诊断方法的研究    韩振南

齿轮传动系统动力学特性的有限元分析及试验方法研究    杨晓宇

斜齿行星传动动力学研究    杨通强

基于小波和分形理论的齿轮故障特征提取及噪声的和谐化研究    王春

基于运行模态识别的铁路客车动力学特性研究    张洪

环境激励下工程结构模态参数识别    徐士代

COM组件技术及其应用    李冰山

摆动活齿减速器的动特性及实验研究    罗伟

单对齿轮系统间隙非线性动力学研究    刘梦军

运行汽车工作模态分析研究    罗升

齿轮系统动力学分析及计算机仿真    朱秋玲

齿轮应力与变形精确分析中的有限元建模研究    周长江

柴油机结构系统的模态分析    杨平

两级同轴式双环减速机的动态特性研究    谭勇虎

基于神经网络和灰色理论的传动箱故障诊断研究    孟浩东

加工中心主轴系统工作模态识别    范文冲

摩擦无级变速封闭行星齿轮传动的分析    钱安，范牧昌

具有可靠度约束的行星齿轮传动的稳健优化设计    王剑彬 ,林国湘

浅谈NGW型齿轮机构中齿轮的选材及热处理    唐庆顺

五挡变速器行星齿轮传动方案研究    何国旗,王绍良,李兴华

行星齿轮传动均载的研究    张涛;

高速快艇用行星式齿轮箱    R.J.Hicks;施永安;

谐波传动和行星齿轮传动之间轮齿工作情况的差异    Terplan,Z;Peter,J;叶治华;

斗轮堆取料机回转臂驱动减速器优化设计    张锡清，关吉尧，赵继俊

行星齿轮传动接触疲劳强度的模糊可靠性设计    李威,孟惠荣,常山,陈谌闻

一齿差与零齿差3K行星齿轮传动    周志鳌

行星齿轮传动动态特性研究现状综述    刘更;吴立言;忠红;

几种自动变速器三自由度行星轮系传动比的计算方法研究    杨亚联;冯荆松;

风力发电机齿轮传动系统动力学建模    许琦;陈长征;

宝钢某平整机传动部分技术改造    方敏;

风力发电机齿轮传动系统动态特性分析    张博;杨妍妮;黄晓容;

GE公司风能传动科技 新品闪耀北京国际风能展    本报记者 石珊珊

齿轮调整式印刷开槽机    

技术改变了财富积累方式    本报记者 方军

科技创新推动企业大发展    校天奇

电泵企业迈向产业高端    记者 潘荣进　通讯员 杨云霞

成功缘自奋斗 科技开创未来    本报记者 张海青

龙福清深入市区企业调研    记者 商中胜

Antonov的6速自动变速器为中国市场而设计    本报记者 赵三明

永磁行星齿轮传动系统动力学研究    朱学军

风力发电机行星齿轮传动系统变载荷激励动力学特性研究    杨军

功率分流行星齿轮传动系统动态及均载特性研究    汤鱼

双速卷扬机多流传动系统动力学建模及动态性能分析    林超

高可靠性行星齿轮传动设计技术及均载研究    尚珍

基于相位调谐的直齿行星齿轮传动动力学理论与实验研究    王世宇

基于动力学的盾构机行星传动系统的可靠性研究    赵勇

车辆复合行星传动系统动力学特性研究    刘振皓

环式少齿差行星齿轮传动的非线性动力学研究    温芳

舰船用大功率两级串联混合行星传动系统动力学研究    赵永强

风电机组行星齿轮传动系统的动态特性研究    雷新望

高重合度行星齿轮传动系统设计及动力学分析    渠珍珍

行星齿轮传动CAD系统开发及模态分析    季军

立式捏合机行星齿轮传动系统齿轮质量优化设计    郭芳

动力耦合器锥齿行星齿轮传动动态特性分析    闫敬文

NGW行星齿轮传动可靠性优化设计及其动力学仿真    张东浩

滑动轴承支撑的行星齿轮传动系统均载特性分析研究    蔡黎明

行星齿轮减速器多体动力学分析及软件开发    姬广平

行星齿轮传动的机械现代设计方法应用研究    熊超

行星齿轮传动振动分析及可视化应用研究    郝晓红