大功率風力發(fā)電機用變槳距驅(qū)動減速機是風力發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一,其承載能力、機械性能及無維修壽命的可靠性是影響整個風力發(fā)電機系統(tǒng)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(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化進行深入的研究。

論文緊密結(jié)合教育部留學回國基金項目《大功率風電機用變槳驅(qū)動器的研究》進行了關(guān)于1.5MW級大型風力發(fā)電機變槳距驅(qū)動用二級行星擺線針輪減速機的研究,完成的主要工作如下: 
(1)在傳統(tǒng)擺線針輪行星傳動受力分析方法的基礎(chǔ)上,對擺線針輪減速機輪齒與針輪齒之間的相互作用力及擺線輪與轉(zhuǎn)臂軸承之間的相互作用力進行了分析;并分別對輸入軸、中間軸和輸出軸進行了受力分析,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(shù)優(yōu)化后的擺線輪齒與針齒間的受力狀況。
(2)考慮均載環(huán)受力后產(chǎn)生彈性變形及柱銷套和擺線輪上柱銷孔之間存在初始安裝間隙的影響,采用在柱銷懸臂端加裝均載環(huán)的結(jié)構(gòu),對柱銷及均載環(huán)的受力與變形情況進行分析,建立其受力計算模型,推導(dǎo)出柱銷與均載環(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(jié)果表明改進后的輸出機構(gòu)的載荷分布比改進前輸出機構(gòu)的載荷分布均勻,提高了輸出機構(gòu)的剛度和強度。 
(3)在滿足強度和壽命要求的基礎(chǔ)上,采用了窮舉法,以單位體積傳遞功率大為目標函數(shù),對擺線針輪傳動參數(shù)進行了參數(shù)優(yōu)化設(shè)計。并利用Visual Basic 6.0軟件編制了擺線針輪減速機傳動的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計程序,優(yōu)化計算結(jié)果表明,在已知傳動比、輸入軸轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩的前提下,可以獲得單位體積傳遞的功率大的擺線針輪減速機傳動參數(shù)。
(4)采用Pro/E三維建模軟件建立參數(shù)優(yōu)化后變槳減速機各零件的三維模型,并進行了虛擬裝配,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(shè)計基礎(chǔ)。