毕业设计-基于solidworks的风机主传动系统三维建模

沈阳工业大学本科生毕业设计论文

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由表26·3-4可知，?S?=1.3~2.5，故S??S?，所以是安全的。

3.2.3主轴材料

主轴材料选用由于风力发电机组主轴受力复杂，通选用的材料是34CrNiMo6。

3.3 齿轮箱的构造及选用

风力发电机组中的齿轮箱是一个重要的机械部件，其主要功能是将风轮在风

力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。风轮的转速很低，远达不到发电机发电的要求，必须通过齿轮箱齿轮副的增速作用来实现，故也将齿轮箱称之为增速箱。

由于机组安装在高山、荒野、海滩、海岛等风口处，受无规律的变向变载荷的风力作用以及强阵风的冲击，常年经受酷暑、严寒和极端温差的影响，加之所处环境交通不便，齿轮箱安装在塔顶的狭小空间内，一旦出现故障，修复非常困难，故对其可靠性和使用寿命比一般的机械高得多的要求。

3.3.1 齿轮箱的构造

齿轮箱的类型与特点：

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风力发电机组齿轮箱的种类很多，按照传统类型可以分为圆柱齿轮箱、行星齿轮箱以及它们互相组合起来的齿轮箱；按照传动的级数可分为单级和多级齿轮箱；按照传动的布置形式又可以分为展开式、分流式和同轴式以及混合式等等。常用的齿轮箱形式及特点和应用如下：

（1）两级圆柱齿轮传动：

1）展开式 ：如图3-4所示，传动比i=6~80，这种传动形式结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样，轴在转矩作用下产生的扭矩变形可部分地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。用于载荷比较平稳的场合。高速级一般做成斜齿，低速级可做成直齿。

2）分流式：如图3-5所示，传动比i=6~80，这种结构复杂，但由于齿轮相对于轴承对称布置，与展开式相比载荷沿齿宽分布均匀、轴承受载较均匀。中间轴危险截面上的转矩只相当于轴所传递转矩的一半。适用于变载荷的场合。高速级一般用斜齿，低速级可用直齿或人字齿。

图3-4 展开式 图3-5 分流式

3）同轴式：如图3-6所示，传动比i=6~80，这种传动形式减速器横向尺寸较小，两对齿轮侵入油中深度大致相同，但轴向尺寸和重量较大，且中间轴较长、刚度差，使沿齿宽载荷分布不均匀，高速轴的承载能力难于充分利用，两级圆柱齿轮传动同轴。

4）同轴分流式：如图3-7所示，传动比i=6~80，这种传动形式每对啮合齿轮仅传动全部载荷的一半，输入轴和输出轴只承受扭矩，中间轴只受全部载荷的一半，故与传递同样功率的其他减速器相比，轴颈尺寸可以缩小。

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图3-6 同轴式 图3-7 同轴分流式

（2） 行星齿轮传动

1）单级NGW：如图3-8所示，传动比i=2.8~12.5，与普通圆柱齿轮减速器相比，尺寸小，重量轻，但制造精度要求较高，结构较复杂，在要求结构紧凑的动力传动中使用广泛。

2）两级NGW：如图3-9所示，传动比i=14~160，特点与应用与单级NGW相同。

图3-8 单级NGW 图3-9 两级NGW

3）一级行星两级圆柱齿轮传动混合式：如图3-10所示，传动比i=20~80，低速轴为行星传动，使功率分流，同时合理应用了内啮合。末二级为平行轴圆柱齿轮的传动，可合理分配减速比，提高传动效率。

图3-10 混合式

齿轮箱传动形式的选用：

由于需求齿轮箱的增速比为1：78.158，根据以上齿轮箱的特点以及设计的

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