風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱詳細(xì)內(nèi)容介紹

　　當(dāng)按照實(shí)測(cè)載荷譜計(jì)算時(shí)，齒輪箱使用系數(shù)KA＝1；
　　當(dāng)無法得到載荷譜時(shí)，對(duì)于三葉片風(fēng)力發(fā)電機(jī)組取KA=1.3。
　　風(fēng)力發(fā)電機(jī)組增速箱的主要承載零件是齒輪，其輪齒的失效形式主要是輪齒折斷和齒面點(diǎn)蝕、剝落，故各種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范都要求對(duì)齒輪的承載能力進(jìn)行分析計(jì)算，常用的標(biāo)準(zhǔn)是GB/T3480或DIN3990（等效采用ISO6336）中規(guī)定的齒根彎曲疲勞和齒面接觸疲勞校核計(jì)算，對(duì)輪齒進(jìn)行極限狀態(tài)分析。
　　1.1.1. 效率   
　　齒輪箱的效率可通過功率損失計(jì)算或在試驗(yàn)中實(shí)測(cè)得到。功率損失主要包括齒輪嚙合、軸承摩擦、潤(rùn)滑油飛濺和攪拌損失、風(fēng)阻損失、其他機(jī)件阻尼等。齒輪傳動(dòng)的效率可按下列公式計(jì)算：
　　η＝η1η2η3η4                                      (1)                        
　　式中   η1——齒輪嚙合摩擦損失的效率；
       η2——軸承摩擦損失的效率；
　　η3——潤(rùn)滑油飛濺和攪油損失的效率；
　　η4——其他摩擦損失的效率。
　　對(duì)于行星輪系齒輪機(jī)構(gòu)，計(jì)算效率時(shí)還應(yīng)考慮對(duì)應(yīng)于均載機(jī)構(gòu)的摩檫損失。行星齒輪輪系的效率可通用一般機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦的公式進(jìn)行計(jì)算。其方法主要有嚙合功率法和力偏移法兩種。嚙合功率法通過轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)（定軸輪系）的機(jī)械效率來求出行星輪系的機(jī)械效率，雖然是一種近似算法，但由于方便計(jì)算和理解，故常用此法進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。力偏移法有較高的精度，但計(jì)算繁雜，一般少用。
　　風(fēng)力發(fā)電齒輪箱的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求齒輪箱的機(jī)械效率大于97%，是指在標(biāo)準(zhǔn)條件下應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)。
　　對(duì)于采用滾動(dòng)軸承支承且精確制造的閉式圓柱齒輪傳動(dòng)，每一級(jí)傳動(dòng)的效率可概略定為99%，一般情況下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱的齒輪傳動(dòng)不超過三級(jí)。值得指出的是，隨著傳遞載荷的減小，效率會(huì)有所下降，這是因?yàn)檎麄€(gè)齒輪箱的空載損失，即潤(rùn)滑油飛濺和攪動(dòng)時(shí)的能量損失、軸承的摩擦以及密封等的損失，在傳遞功率變化時(shí)幾乎是不變的。
　　1.1.2. 噪聲級(jí)   
　　風(fēng)力發(fā)電增速箱的噪聲標(biāo)準(zhǔn)為85dB（A）左右。噪聲主要來自各傳動(dòng)件，故應(yīng)采取相應(yīng)降低噪聲的措施：  
　　適當(dāng)提高齒輪精度，進(jìn)行齒形修緣，增加嚙合重合度；   
　　提高軸和軸承的剛度；   
　　合理布置軸系和輪系傳動(dòng)，避免發(fā)生共振。    
　　齒輪箱安裝時(shí)采取必要的減振措施，按規(guī)范找正，充分保證機(jī)組的聯(lián)接剛度，將齒輪箱的機(jī)械振動(dòng)控制在GB/T8543規(guī)定的C級(jí)之內(nèi)。   
　　1.2. 可靠性   
　　按照假定壽命最少20年的要求，視載荷譜所列載荷分布情況進(jìn)行疲勞分析，對(duì)齒輪箱整機(jī)及其零件的設(shè)計(jì)極限狀態(tài)和使用極限狀態(tài)進(jìn)行極限強(qiáng)度分析、疲勞分析、穩(wěn)定性和變形極限分析、動(dòng)力學(xué)分析等。分析方法除一般推薦的設(shè)計(jì)計(jì)算方法外，可采用模擬主機(jī)運(yùn)行條件下進(jìn)行零部件試驗(yàn)的方法。可靠性分析的步驟是:    在方案設(shè)計(jì)開始時(shí)進(jìn)行可靠性初步分析，而在施工設(shè)計(jì)完成后再次進(jìn)行詳細(xì)的可靠性分析計(jì)算，其中包括精心選取可靠性好的結(jié)構(gòu)和對(duì)重要的零部件以及整機(jī)進(jìn)行可靠性估算。  
　　2. 齒輪箱的構(gòu)造
　　2.1. 齒輪箱的類型與特點(diǎn)    風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱的種類很多，按照傳統(tǒng)類型可分為圓柱齒輪增速箱、行星增速箱以及它們互相組合起來的齒輪箱；按照傳動(dòng)的級(jí)數(shù)可分為單級(jí)和多級(jí)齒輪箱；按照轉(zhuǎn)動(dòng)的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式以及混合式等等。常用齒輪箱形式及其特點(diǎn)和應(yīng)用見表1。