[發明專利]一種風力發電機傳動齒輪的不均載系數校核工具

有效

• 申請號: 202110242911.5
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN112989514B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 夏國鋒;賀兵;湯克平;燕友增
• 申請（專利權）人: 明陽智慧能源集團股份公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 劉暢;馮炳輝

本發明公開了一種風力發電機傳動齒輪的不均載系數校核工具，該工具為基于Matlab開發的風機傳動齒輪的不均載系數校核工具，用于風力發電機齒輪研發設計制造與認證階段，該工具區分有二大模塊，分別為齒輪間不均載系數校核模塊和齒輪齒寬不均載系數校核模塊。本發明的校核工具從不同觀點用不同方法有效合理的評估齒輪不均載系數對齒輪受載的影響，更好服務于風力發電機齒輪的研發及加工制造，提高風機發電機組設計的可靠性。

技術領域

本發明涉及風力發電機傳動齒輪的技術領域，尤其是指一種風力發電機傳動齒輪的不均載系數校核工具。

背景技術

業內習知，在風力發電機系統中，有偏航行星減速機齒輪傳動、變槳行星減速機齒輪傳動、偏航減速機輸出軸與回轉支撐齒圈內嚙合齒輪傳動、也有輪轂與發電機之間的增速機(行星傳動+平行軸傳動)齒輪傳動。由于零件加工誤差、受力變形等的影響使得行星輪之間或齒輪之間的載荷不是平均分配，存在行星輪之間或齒輪之間的不均載系數，數個偏航減速機由于安裝誤差及電動機同步啟動偏差，不同的輸出軸齒輪載荷也有不均載系數；同時任何齒輪每個齒沿齒寬方向也存在不均載系數，它們都可看成齒輪名義載荷的附加載荷。

齒輪間載荷分布系數是考慮同時嚙合的數個齒輪之間載荷分布不均勻對齒輪載荷的影響系數，定義為:

Kr＝max(K)/average(K)

式中，max(K)表示齒輪中最大載荷，average(K)表示齒輪平均載荷；

齒輪間載荷分布系數可以對行星輪進行不均載校核、回轉支撐機構減速機輸出軸齒輪間進行不均載校核、也可用于平行軸傳動的多軸輸入或輸出的齒輪間不均載校核。

考慮沿齒寬方向載荷分布不均勻對齒面載荷的影響系數，定義為：

K_β＝max(w_H)/average(w_H)

式中，max(w_H)表示齒單位齒寬最大載荷，average(w_H)表示齒單位齒寬平均載荷

由于齒根應變與齒根彎曲載荷為線性比例關系，因此，可用測量齒根的應變代替載荷進行不均載系數的計算分析。

不均載系數一般都是由齒輪箱制造商進行測量及校核，由于涉及不同供應商，他們自身的校核方法不同、或有的只告知最終計算結果等，造成對齒輪評價不一致。目前，對國內外風機齒輪廠商，針對不同齒輪的供應商校核報告，都做過一定的研究，但比較零散，沒有整合性，仍不能很好地給予齒輪適當的評價。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種高效的風力發電機傳動齒輪的不均載系數校核工具，該工具通過從不同觀點采用不同方法有效合理的評估齒輪不均載系數對齒輪受載的影響，更好服務于風力發電機齒輪的研發及加工制造，提高風機發電機組設計的可靠性。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：一種風力發電機傳動齒輪的不均載系數校核工具，該工具為基于Matlab開發的風機傳動齒輪的不均載系數校核工具，用于風力發電機齒輪研發設計制造與認證階段，該工具區分有二大模塊，分別為齒輪間不均載系數校核模塊和齒輪齒寬不均載系數校核模塊，其中：

所述齒輪間不均載系數校核模塊通過輸入齒輪數量、齒寬上應變片數量、齒輪轉速、采樣頻率、采樣時間及導入測量數據，根據實際需要在應變峰值、峰谷值、峰均值和峰谷均值四種不同取值數據中選定任一種取值數據，并根據需要在數據平均法、系數平均法、等效系數法和等效載荷法中選定任一種計算方法校核出齒輪不均載系數，并自動生成齒輪間不均載系數校核報告及齒寬方向的應變曲線；