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行星轮传动系统的可靠性优化设计

1引言机械传动装置是机器的重要组成部分,用于将原动机的运动和动力传递给工作机,并改变原动机运动的速度和形式、力与力矩的大小和方向,使之适应工作机的需要。研究传动系统,对提高机械产品的市场竞争力具有极其重要的意义,而且会带来巨大的经济效益和社会效益。目前,国外在机械传动系统如齿轮传动、行星轮传动、带传动等设计方面已有很高的研究水平。就行星齿轮传动,设计功率可达500,000kW,输出扭矩大于40,000,000N·m。在国内,机械传动的设计与国外先进水平相比尚有很大差距,它通常是以经验为基础,运用经典力学和数学总结出的半理论、半经验公式、图表、手册等作为设计依据和指导准则,实施行星轮传动系统的设计。这种设计耗时长,计算量大;往往由于一个参数的改动,而影响其他参数的确定;只能得到局部最优解,而非全局最优解;没有考虑设计变量的离散性,不能准确反映其工作特性。因此设计出的星轮传动系统质量差、可靠性低、承载能力小、噪音大。鉴于这一情况,这...  (本文共2页) 阅读全文>>

重庆大学
重庆大学

风力发电机齿轮传动系统随机振动分析及动力可靠性概率优化设计

风力发电机工作环境恶劣,常年经受无规律的变向变负荷的风力作用及强阵风的冲击,加之高空架设、维修困难等原因,对其可靠性和使用寿命都提出了比一般机械系统高得多的要求。作为风力发电机传动系统的关键部件,齿轮传动系统需要承受高度不稳定的随机动载荷和比其他传动机构高得多的疲劳循环,是风力发电机失效率最高的部件之一。因此,研究风力发电机齿轮传动系统的动力学行为和可靠性对提高风力发电机的稳定可靠运行有重要的现实意义。本文结合国家自然科学基金资助项目(50975294)——“基于柔性多体动力学的风电传动系统可靠性研究”的研究任务,依据风力发电机的实际工况,针对其齿轮传动系统的动力学和可靠性等问题进行了深入研究。主要研究内容包括以下几个方面:①风力发电机齿轮传动系统固有特性分析。基于齿轮动力学理论和Lagrange方程,运用集中参数法建立了某1.5MW风力发电机齿轮传动系统的纯扭转动力学模型。将风力发电机齿轮传动系统中齿轮的弹性模量、质量密度、工...  (本文共128页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
重庆大学

基于动力学的盾构机行星传动系统的可靠性研究

可靠性作为产品四大质量特征之一,随着现代科技的发展和人们对产品质量要求的提高变得日益重要。尤其对于大型机械传动装置,如盾构机刀盘驱动大功率减速器。盾构机是专用于地下隧道工程挖掘的重大装备,其刀盘驱动大功率减速器是进行掘进作业的主要装置,起着驱动刀盘切割岩土的作用。由于盾构法施工是在地层深处进行的较为复杂的施工活动,施工地质构造复杂,刀盘驱动大功率减速器处于变载荷工况下运转;同时,大功率减速器结构的复杂会使系统内部彼此相关的任一部分失效而导致系统发生故障的机会大大增加,并且在十几米乃至几十米的地下对其进行维修是件非常困难的事情,因此要求刀盘驱动大功率减速器必须具有较高的可靠性和良好的动态特性,在产品设计时必须计及系统动力学因素对其进行准确的可靠性分析和评估。本文结合国家高技术研究发展计划(863计划)“土压平衡盾构大功率减速器”课题的研究,针对其三级2K-H型行星传动串联的结构特点,首先建立系统的动力学模型,并进行动态响应分析,获...  (本文共131页) 本文目录 | 阅读全文>>

兰州交通大学
兰州交通大学

LGTD2001型公铁两用车电动轮系统的研究与设计

LGTD2001型公铁两用车是兰州交通大学测控技术研究所和兰州立盛达铁路新技术有限责任公司开发研制的专用电动牵引车,主要适用于城市地铁轻轨和铁路站段调车作业。本论文以该型号公铁两用牵引车为研究对象,对公铁两用车电动轮系统进行了结构设计和分析,主要内容可以归纳为以下四个部分。第一部分,介绍了国内外公铁两用车和电动轮技术的发展概况,根据对本课题公铁两用车的分析,对比常见的动力模式,最终确定了该公铁两用车的动力系统模式,确定了电动轮系统的基本组成。第二部分,通过对该公铁两用车动力牵引系统的分析,计算关键参数,确定了电机的参数、减速比,并对行星减速器进行了初始化设计和校核。第三部分,从公铁两用车电动轮的优化设计角度出发,根据行星齿轮减速器的工作状况及载荷条件,以NGW行星齿轮传动的体积、重合度、效率作为目标函数,根据可靠性理论进行减速器的优化设计。把齿轮疲劳强度的可靠度要求结合在优化问题的约束内,得出机械零部件参数的最优解,体积最小,重...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江理工大学
浙江理工大学

2.5MW风电齿轮传动系统可靠性设计

随着社会的发展,对能源的需求不断增长,但传统煤、石油等不可再生能源面临着枯竭,同时带来的环境问题也日趋严重。由于风能是一种可再生的清洁能源,风电产业在国内外获得了快速的发展。随着风电技术的进步,单台风电机组的功率越来越大,同时由于风载复杂多变,风电机组运行环境恶劣,维修不便,对其可靠性和寿命要求越来越高。风电齿轮箱是风电机组的关键部件,用于将叶片的高转矩低转速转化成发电机需要的低转矩高转速,据统计其是失效率较高和故障维修时间较长的部件之一。因此如何对兆瓦级风电齿轮传动系统进行可靠性设计,保证其达到20年的设计寿命要求,同时尽可能减小其体积和重量,具有重要的现实意义和工程应用价值。本文以2.5MW风电齿轮传动系统为对象,确定其传动结构,根据实测载荷谱,研究其可靠性计算方法、可靠性分配方法,建立其可靠性设计模型,对齿轮的关键参数进行可靠性优化设计。论文主要研究内容如下:首先,简述了论文的研究背景、意义和国内外的风电发展现状,总结分析...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

佳木斯大学
佳木斯大学

行星齿轮传动设计专家系统的研究

行星齿轮传动具有较大传动比、较高效率且结构紧凑,能实现分路传动、换向传动,具有减速、增速、运动合成及运动分解等用途,在各种机器和机械设备中已获得广泛的应用。但其类型较多,设计程式不规范,设计过程复杂,而且在选择有关参数时,难以得到最佳方案。为使设计程式化、简单化、参数化,提高设计效率,保证设计质量,进行行星齿轮传动设计专家系统的研究极为必要。本文主要论述应用专家系统进行行星齿轮传动设计的基本原理。阐述行星齿轮传动设计专家系统的结构组成、工作过程、主要功能、实现手段及方法等内容。本论文是在Windows 2000的微机操作系统上,用Delphi7、Visual C++ 6.0作为集成开发环境,以AutoCAD 2004为参数化系统平台,运用CAD技术,进行行星齿轮传动设计专家系统的研究,主要完成以下设计工作:1)规范行星齿轮传动的设计程式,实现人机交互式计算机辅助设计;2)实现行星齿轮传动设计的计算机自动选型;3)在选型的基础上,...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>