大功率風(fēng)力發(fā)電機用變槳距驅動(dòng)減速機是風(fēng)力發(fā)電系統的關(guān)鍵部件之一,其承載能力、機械性能及無(wú)維修壽命的可靠性是影響整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機系統正常工作的關(guān)鍵因素,因此,有必要對該減速機的主要零部件間的受力情況和有關(guān)結構參數的優(yōu)化進(jìn)行深入的研究。

論文緊密結合教育部留學(xué)回國基金項目《大功率風(fēng)電機用變槳驅動(dòng)器的研究》進(jìn)行了關(guān)于1.5MW級大型風(fēng)力發(fā)電機變槳距驅動(dòng)用二級行星擺線(xiàn)針輪減速機的研究,完成的主要工作如下: 
(1)在傳統擺線(xiàn)針輪行星傳動(dòng)受力分析方法的基礎上,對擺線(xiàn)針輪減速機輪齒與針輪齒之間的相互作用力及擺線(xiàn)輪與轉臂軸承之間的相互作用力進(jìn)行了分析;并分別對輸入軸、中間軸和輸出軸進(jìn)行了受力分析,建立了其受力計算模型,利用Visual Basic 6.0軟件編制了受力計算程序,計算了參數優(yōu)化后的擺線(xiàn)輪齒與針齒間的受力狀況。
(2)考慮均載環(huán)受力后產(chǎn)生彈性變形及柱銷(xiāo)套和擺線(xiàn)輪上柱銷(xiāo)孔之間存在初始安裝間隙的影響,采用在柱銷(xiāo)懸臂端加裝均載環(huán)的結構,對柱銷(xiāo)及均載環(huán)的受力與變形情況進(jìn)行分析,建立其受力計算模型,推導出柱銷(xiāo)與均載環(huán)的受力變形計算公式,并利用Visual Basic 6.0軟件編制了其受力分析計算程序。計算結果表明改進(jìn)后的輸出機構的載荷分布比改進(jìn)前輸出機構的載荷分布均勻,提高了輸出機構的剛度和強度。 
(3)在滿(mǎn)足強度和壽命要求的基礎上,采用了窮舉法,以單位體積傳遞功率大為目標函數,對擺線(xiàn)針輪傳動(dòng)參數進(jìn)行了參數優(yōu)化設計。并利用Visual Basic 6.0軟件編制了擺線(xiàn)針輪減速機傳動(dòng)的參數優(yōu)化設計程序,優(yōu)化計算結果表明,在已知傳動(dòng)比、輸入軸轉速和輸出轉矩的前提下,可以獲得單位體積傳遞的功率大的擺線(xiàn)針輪減速機傳動(dòng)參數。
(4)采用Pro/E三維建模軟件建立參數優(yōu)化后變槳減速機各零件的三維模型,并進(jìn)行了虛擬裝配,經(jīng)檢查確定各零件之間不存在尺寸干涉,為樣機的制造提供設計基礎。