偏航减速器说明书正文

目录

摘要 (2)

第1章引言 (3)

第2章总体方案设计 (6)

第3章行星轮传动设计计算 (8)

第4章行星齿轮静强度校核 (48)

第5章行星轮轴强度计算 (54)

第6章花键强度计算 (56)

第7章太阳轮—花键轴扭转强度计算 (60)

第8章轴承校核 (66)

第9章感想 (72)

参考文献 (73)

3MW风机偏航减速器的设计

【摘要】本次毕业设计的任务是设计3MW风力发电机组中的偏航减速器，经过设计计算和校核计算，完成了所有的数据，并绘制出了图纸。本文对3MW风力发电机偏航减速器的设计过程进行了阐述。

在本文中，首先介绍了风力发电机的发展和构成，其次介绍了偏航减速器在风力发电机组中的作用以及它的发展情况。然后根据设计任务和技术要求，设计了整体方案。确定整体方案后，对偏航减速器的所有零部件进行了设计计算和校核计算，其中主要包括齿轮的设计和校核，行星齿轮的静强度校核，行星轮轴的设计和强度计算，花键的选定和强度计算，太阳轮-花键轴的设计和扭矩强度计算，轴承的选定和寿命计算。还设计了偏航减速器的其他零部件和箱体，最后完成了所有的设计计算。

关键词：风力发电机、偏航减速器、齿轮、花键、轴、轴承

The design of the yaw speed reducer in 3MW wind turbine [Abstract]The task of this graduation project is the design of yaw speed reducer in 3MW wind turbine. After the design calculations and check calculations, I completed all of the data, and draw out the engineering drawings. The article described the design process.

In this article, I described the development and composition of the wind turbine first.And then,I introduced the function of the yaw speed reducer in the wind turbine as well as its development.Then, according to the design tasks and technical requirements,I designed the overall program. After determining the overall program, I finished the design calculations and check calculations of all parts of the yaw gear. Which mainly include the design and verification of the gear，The static strength check of the planetary gear，The design and strength calculations of the planetary axle,The selection and strength calculations of the spline,The design and torque strength calculation of the sun gear-spline shaft, The selection and life spanning of the bearings.Also designed the other pares and the box of the yaw gear,Finally completed all the design calculations.

Keys:Wind turbine,Yaw speed reducer,Gear,Spline,Axis,Bearing

第1章引言

1.1 风力发电和风力发电机简介

风力发电机是将风的动能转换为电能的系统。风力发电机由风力发电机组、支撑发电机组的塔架、蓄电池充电控制器、逆变器、卸荷器、并网控制器、蓄电池组等组成。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。

风力发电具有以下两个方面的优点：一、风能发电对于环保贡献巨大。风能资源量大质优，风力发电优势突出，世界性范围内风电发展迅速。到达地球2% 的太阳能可转化成风能，以此来计，风能总量比水能更大，有人算过，只需地面风力的1%，就能满足全球发电能量需要。而且风能发电对环境无任何破坏，只要修建必要的采风发电装置即可，不像水能发电那样需要修建大坝蓄水发电，必然会对环境做出一些不可自恢复的改变，会影响当地的生态发展和原始的自然景观，有时甚至会影响到原住民的生活。对于由发电而引起的温室气体排放问题来说，燃煤火电最严重，燃油火电次之，核电较少，风电最少。核电虽然和风电的温室气体排风量差不多，相比火电小了两个数量级，但是核电的污染问题目前还没办法解决，因此风力发电有着得天独厚的优势。从经济角度衡量，风力发电优势更加巨大，可谓一本万利，只需前期建设发电设备和后期的较少的维护费用即可，并不需要像火电核电那样无限期的投入日渐高昂的成本。此外火电核电等热电设备还必须耐受高温高压，风电则没此多余的担心。二、风力发电在世界范围发展迅速。由于意识到风力发电的巨大优势，世界各国都开始竞相发展风力发电。世界性的风电发展以前所未有的速度进行着，全世界的风电在1999年已经达到了1万MW，而更值得惊奇的是这个数字在2000 年的时候就已经翻了一番达到2万MW以上，2005 年的时候又超过了3万MW。风电发展主要以欧洲为主，占到了风电总量的2/3，北美占到了1/5，亚洲是1/8。德国作为风电第一大国，风力发电总量是15688 MW，占全国发电量的 6.2%，占世界风电总量的33%。由于风电的发展使德国的温室气体排放量大为减少，2004 年德国新建1200 多台发电用风车，装机容量超过2000 MW，居世界首位。而目前相对风电量最大的是丹麦，目前的风电总量已经超过了全国发电总量的10%，丹麦规划到2030 年，风力发电将占总发电装机的50%。我国的风电事业发展也较为迅速，已从1997 年排列在世界第10 位而跃居到现在的第8 位，预计今后还将有更大的进步。我国的风力资源相当丰富，居世界首位，因此发展潜力十分巨大。目前开发还很不足，主要在内蒙、新疆和沿海一些地区，但是还没有形成真正的规模，有待于进一步的开发和探索。