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增速齿轮箱是风力发电机组的重要组成部分,其静动态特性直接决定了风力发电机综合性能的好坏。齿轮副啮合特性的优劣及齿轮传动系统的振动是造成增速齿轮箱故障的主要原因之一,而合理的轮齿修形能够缓解啮入啮出冲击产生的振动,减少最大接触应力,使载荷分布更加均匀,提高齿轮啮合特性。因此,有必要对风电增速齿轮箱轮齿修形技术进行相关研究。本文以2MW风电增速齿轮箱为研究对象,进行齿轮副修形参数计算、分析修形参数对齿轮副啮合特性的影响、增速齿轮箱传动系统修形参数优化、增速齿轮箱振动特性分析及试验验证。论文主要的研究工作如下:(1)计算齿面热流密度及齿轮的对流换热系数,对传动系统的本体温度场进行了仿真;结合额定工况下的热边界条件及载荷边界条件,进行热弹耦合分析,求得热变形及弹性变形引起的各齿轮副啮入啮出位置的干涉量,进而得出各齿轮副的齿廓修形量,并由日本与ISO推荐的齿向修形量计算公式得到各齿轮副齿向修形量。(2)采用基于势能法的刚度修正算法对斜齿轮副时变啮合刚度进行计算,并与ISO算法和有限元法分析结果进行比较,验证了该修正算法的可行性;运用MATLAB软件编程计算行星轮-太阳轮啮合刚度,并结合轮齿误差与啮合刚度计算模型,探讨了修形参数变化对斜齿轮副啮合特性的影响。(3)借助Romax软件,建立增速齿轮箱传动系统的静力学模型,分析修形前后行星级与平行级斜齿轮副的传动误差、齿面载荷及齿根应力;以传递误差峰峰值最小为修形优化目标,采用遗传算法对各齿轮副修形参数进行优化,得到最优修形参数,对比分析了修形优化前后各齿轮副的啮合性能。(4)利用ANSYS软件对增速箱进行参数化建模,采用Lanczos法分析了增速齿轮箱的模态振型,计算修形前后各齿轮副内部动态激励并将其施加于有限元模型上,求解轮齿修形前后齿轮箱的振动响应;对比分析修形前后风电增速齿轮箱各评价点的振动响应,并与增速齿轮箱振动试验结果进行比较,验证了仿真模型的准确性。