风力发电机变桨减速器设计（包含33张CAD图纸）
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风力发电机
减速器
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33
cad
图纸
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1 力发电机 变桨 减速器设计说明书 2 目 录 一、应用 . 5 二、技术参数 . 5 轮箱 . 5 料 . 5 齿环和小齿轮 . 5 齿环齿轮 . 5 齿轮 . 5 齿轮轴承 . 6 荷 . 6 齿轮力矩 . 6 承设计的载荷 . 6 动机总量载荷 . 6 三、传动系设计及校核 . 6 知条件 . 6 案设计 . 6 构设计 . 6 形及精度 . 7 轮材料及其性能 1 . 7 齿及传动比计算 . 7 轮参数初步确定 . 7 弯曲强度估算各级齿轮法向模数 . 7 算第一级法向模数 . 7 算第二级法向模数 . 8 算第三级法向模数 . 8 级主要几何尺寸 . 9 一级主要几何尺寸 . 9 二级主要几何尺寸 . 9 三级主要几何尺寸 . 9 级齿轮疲劳强度校核 . 9 一级疲劳强度校核 . 9 一级外啮合齿面接触疲劳强度 . 9 一级外啮合齿根弯曲疲劳强度 . 10 3 一级内啮合齿面接触疲劳强度 .一级内啮合齿根弯曲疲劳强度 . 12 二级疲劳强度校核 . 13 二级外啮合齿面接触疲劳强度 . 13 二级外啮合齿根弯曲疲劳强度 . 14 二级内啮合齿面接触疲劳强度 . 15 二级内啮合齿根弯曲疲劳强度 . 16 三级疲劳强度校核 . 17 三级外啮合齿面接触疲劳强度 . 17 三级外啮合齿根弯曲疲劳强度 . 18 三级内啮合齿面接触疲劳强度 . 19 三级内啮合齿根弯曲疲劳强度 . 19 轮静强度校核 . 21 动装配条件验算 . 21 动比条件 . 21 接条件 . 21 心条件 . 21 配条件 . 22 合参数 . 22 轮几何尺寸计算 . 22 动效率计算 . 23 构设计 . 23 承设计及校核 . 23 . 23 . 24 . 25 . 25 的强度校核 . 26 . 26 . 27 . 27 . 27 . 28 . 29 四、润滑和密封 . 29 五、运行和质量认可测试 . 29 4 载试验 . 29 端过载试验 . 29 劳测试 . 29 温冲击试验 . 30 六、环境条件 . 30 七、防腐 . 30 参考文献： . 30 5 一、应用 本手册是 变桨减速器的主要作用是驱动变桨控制齿轮箱，用于调节风力 发电机 输出功率。当控制系统的测量实际功率值与设定值不匹配时，每只风轮叶片可以绕它的纵向轴旋转。其工作特点是间歇工作起停较为频繁，传递扭矩较大，传动比较高。 因其工作特点以及安装位置的限制，本设计采用三级行星齿轮减速机构。 二、技术参数 轮箱 设计：带方便电机连接法兰（ 低齿隙同轴行星齿轮箱。 偏心 率：小齿轮和驱动轴与装配法兰中心偏离 是对中）。 减速比： i=动电机旋转速度：额定： n 速度 =2420行： n 运行 =01700大： n 最大 =4000率： 机法兰： 料 小齿轮： 18面渗碳处理 轴承箱体： 20他箱体： 20齿环和小齿轮 齿轮类型：内啮合部正齿，正常压力角 20，基准齿廓符合 67 转轴中心距： 744 大齿环齿轮 模数： 12数 宽 b： 100形修正 x2*m： 形质量： 967/12 e 27 齿面硬度： +齿侧和齿根部硬度） 齿轮 模数： 12数： 5 齿宽 b=100形修正 x1*m： 6形质量： 967/7 e 26， 齿面硬度 +侧和齿根部硬度） 修形：制造商应给出能够得 到最好的传动效果的建议，并且由东方汽轮机厂决定。 6 齿轮轴承 小齿轮轴承应采用一个小的预加载圆锥滚子轴承。 荷 齿轮力矩 M 最大力矩 10500化范围： M 运行 8300荷循环次数： n=08 承设计的载荷 齿轮的平均扭矩： 150承额定寿命： 6500h 动机总量载荷 直流电机安装在齿轮箱的 机的总量是 85机的重心在离 00运行期间的 旋转运动给了整个齿轮箱变化的重力矩，负荷周期大约为80 n 次循环。 由电机自重的激励引起的力矩和风机在恶劣环境下产生的力矩叠加作用。这个额定激励力矩能根据周期为 n=08负荷循环情况进行估计，然后再加上自重加速度为a=1g=、传动系设计及校核 知条件 额定输入功率： 6.5 定输入转速： 1700 定输出转速： 传动比： 率： 案设计 构设计 本行星 齿轮减速箱在结构上采用 3级 速比大、传动效率高、结构紧凑、承载能力大。 各级行星轮系都由太阳轮、行星轮和内齿圈构成，其中 1、 2、 3级行星轮个数为 3个。各级之间，上一级的行星架与下一级太阳轮轴通过齿轮连轴器实现稳定连接。输出轴采用花键实现扭矩的传递。本设计进行了各级齿轮连轴器和花键连接的强度校核。 综合考虑设计、制造及安装位置限制等因素，选择 3级 第一级选用行星架浮动； 第二级选用太阳轮与行星架同时浮动； 7 第三级选用太阳轮浮动。 形及精度 因属于低速传动，采 用齿形角 20n的直齿轮传动，精度定为 6级。 轮 材料及 其性能 1 太阳轮和行星轮采用硬齿面，内齿轮用软齿面，以提高承载能力、减小尺寸。三级都采用相同的材料搭配。 太阳轮： 20碳淬火回火，表面硬度 2， 500N70 N星轮： 20面淬火，渗碳淬火回火，表面硬度 2， 500N70 N因双向转动，实际 70*76 N齿 圈 ： 20齿面渗碳淬火 0.， 500 N70 N 配齿 及传动比 计算 表 1 分配传动比及各级配齿 传动级 动比 星数 模数 m 第一级 17 43 103 2 第二级 17 31 79 三级 20 19 58 4 实际总传动比为： 5 9 0 0 7 0 5 8 8321 轮参数初步确定 弯曲强度估算 各级 齿轮法向 模数 3z 2 (3算 第一级 法向模数 (3中： 齿轮 0 )2 (载荷平稳 )2 15.1(尺寸精度为 6级，转速超过 300r/3 0 0 4 91 70 09 54 9 T Nm 8 m ( 20 )， 23 21 z ， 取 2算 第二级 法向模数 (3中： 齿轮 0 ) (载荷平稳 ) 1(尺寸精度为 6级，转速低于 300r/2 5 70 5 8 Nm 8613257257 m ( 20 )， 5 8 2 3 23 21 z ， 取 5.2算 第三级 法向模数 (3中： 齿轮 0 ) (载荷平稳 ) 1(尺寸精度为 6级，转速低于 300r/1 4 5 16 4 7 72 Nm 4 8 3131 4 5 1 m ( 20 )， 9 2 3 23 21 z 取 4 各级主要几何尺寸 一级 主要几何尺寸 太阳轮分度圆直径： 34星轮分度圆直径： 86齿圈分度圆直径： 206宽： 25b 二 级 主要几何尺寸 太阳轮分度圆直径： 星轮分度圆直径： 齿圈分度圆直径： 宽： 25b 三 级 主要几何尺寸 太阳轮分度圆直径： 80星轮分度圆直径： 76齿圈分度圆直径： 240宽： 45b 级齿轮 疲劳 强度校核 一级疲劳 强度校核 一级外啮合齿面接触疲劳强度 计算接触应力 5： 10 式中 110 K 11 2401700(3460000 )( s， K12 11 13 4 Z 15 2/ 16 o ca 7 Z18 1Z20 0 02 0 0 0 t 1 25b 2 N/一级外啮合齿根弯曲疲劳强度 计算弯曲应力 6： 式中 0 02 0 0 0 t 1 25b 11 3 4 o ca 77 1 Y19 1Y25 K11 2401700(3460000 )( m/s， K12 11 13 4 a a 一级内啮合齿面接触疲劳 强度 计算接触应力：式中 110 K 11 2401700(3460000 )( s， K12 11 13 4 12 Z 15 2/ 16 o bc 7 Z18 1Z20 0 02 0 0 0 t 1 25b 2 N/一级内啮合齿根弯曲疲劳强度 计算弯曲应力： 。只计算内齿轮。 式中 0 02 0 0 0 t 1 25b 3 4 o bc 7 Y19 13 1Y25 K11 2401700(3460000 )( s， K12 11 13 4 a 第二级疲劳 强度校 核 二级外啮合齿面接触疲劳强度 计算接触应力：式中 110 K 11 43240( s， K12 1 7 11 13 4 Z 15 2/ 16 o ca 7 Z18 1Z20 14 4 0 3 572 0 0 02 0 0 0 1 25b 2 N/二级外啮合齿根弯曲疲劳强度 计算弯曲应力： 式中 4 0 3 572 0 0 02 0 0 0 1 25b .23 4 o ca 7 Y19 1Y25 K11 43240( s， K12 11 13 4 15 a 4 3 1 a 二级内啮合齿面接触疲劳强度 计算接触应力：式中 110 K 11 43240( s， K12 11 13 4 Z 15 2/ 16 o bc 7 8 5 Z18 1Z20 4 0 3 572 0 0 02 0 0 0 1 20b 2 16 N/二级内啮合齿根弯曲疲劳强度 计算弯曲应力： 。只计算内齿轮。 式中 4 0 3 572 0 0 02 0 0 0 1 25b .23 4 o bc 7 Y19 1Y25 K11 43240( s， K12 11 13 4 a 17 三级疲劳 强度校核 三级外啮合齿面接触疲劳强度 计算接触应力：式中 110 K 11 1143(8060000 )( s， K12 11 13 4 Z 15 2/ 16 o ca 7 9 0 Z18 1Z20 1 2 0 8 31380 1 4 5 12 0 0 02 0 0 0 1 25b 2 N/18 三级外啮合齿根弯曲疲劳强度 计算弯曲应力： 式中 1 2 0 8 31380 1 4 5 12 0 0 02 0 0 0 1 45b 3 4 o ca 7 7 3 Y19 1Y25 K11 1143(8060000 )( s， K12 11 13 4 0 8 3 a 7 0 8 3 a 19 三级内啮合齿面接触疲劳强度 计算接触应力：式
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