ANSYS风力发电机太阳行星齿轮系统设计(3)
1.2国内外发展
1.3毕业设计主要内容
本次毕业设计的论文中，主要介绍了风力发电技术的简要发展历史和现状，以及将来的发展趋势和研发前景，简述了目前各个国家的风电技术的现状，和我国在风力发电技术的上的发展历史概况和现状，以及介绍了我国在风力发电技术上的研发和应用的巨大前景。本论文以1.5MW级风力发电机为例，对风电机组中重要的增速齿轮箱的整体设计，包括行星齿轮和二级平行轴传动的设计、各级传动的强度校核，箱体的设计等，以及CAD的二文零件图和装配图的绘制，最后是利用ANSYS软件对设计出的齿轮进行受力分析和动态分析，以验证模型的正确性。
本次毕业设计的课题为：风力发电机太阳行星齿轮的系统设计，在对本次设计中的增速齿轮箱的设计方法与二级减速器的类似，通过查阅相关的参考书籍和相关设计资料来完成本次设计风机增速齿轮箱的课题。现设计参数如下：
表1.1 风机增速齿轮箱设计参数
增速齿轮箱传动形式 一级行星+二级平行传动
总传动比i0 96.3
发电机额定功率P0 1500kw
输入转速n0 20r/min
1.4课题研究意义
当前，能源短缺和环境污染是世界各国最重视的两大难题，解决这两个重大问题的技术亦逐步成为国家发展战略中不可缺少的重要部分。
目前火力发电是生产电能的主要方式，煤、重油等主要火力发电燃料在燃烧发电过程中，会产生酸雨，温室效应等环境问题，会改变局部气候，造成各种自然灾害。发展新能源与可再生能源是人类应对气候变化，实现人与自然和谐发展所采取的一项长期的战略任务。当前，在对各种可再生能源的开发利用中，风电技术不仅拥有相对长的发展历史，相对成熟的开发利用经验，而且其前景光明，潜力巨大，在解决环境污染和能源短缺问题这一全球性的历史使命中，将会起到重要作用，利用风力发电技术，可以一举解决能源问题和环境污染问题两大难题。
在风电机组的各个组成部分中，齿轮箱的设计以及其制造技术是整个风机设计制造中最为重要的过程，其性能的优劣将直接决定风机工作的状况的好坏。因为风轮的转速很低，为满足风机发电机正常工作时转速的需求，风电齿轮箱必须设计成增速齿轮箱，以此增加在传动过程中的扭矩和传动转速，最终达成发电机转动发电。因此，设计出合理且可靠性高的风电齿轮箱是风电机组的重要内容，其技术的先进与否决定着风力发电机发电效率、工作的平稳性以及安全性的高低，增速齿轮箱是风电机组的核心，是风力发电技术的突破点。
第二章 齿轮箱齿轮传动设计
2.1增速齿轮箱的方案设计
齿轮箱是风电机组传动系统中的主要部件，需要承受来自风轮的载荷，同时要承受齿轮传动过程产生的各种载荷。在设计齿轮箱时，往往需要考虑风电机组的总体布局，为叶轮主轴、齿轮和轴的传动机构等传动构件提供可靠的支撑与连接，并且可以实现载荷的平稳传递。
在风力发电机工作过程中，为保证叶轮的平稳转动和风电机组工作的安全性和稳定性，风力带动叶轮转动的转速都很低，为满足发电机高速转动的需求，风电齿轮箱的传动比都很大，通常需要利用多级齿轮传动满足设计要求。本次的毕业设计内容是1.5MW风电齿轮箱，传动比的合理设计在100左右，传动方式的选择一般有两种：一种是一级行星齿轮结合两级平行轴圆柱齿轮的混合传动，另一种是两级行星齿轮结合一级平行轴圆柱齿轮的混合传动。