Die Konstruktion und Analyse eines zweistufigen Untersetzungsgetriebes
Getriebe sind eine wichtige mechanische Komponente, die in Windkraftanlagen weit verbreitet ist.Die Konstruktion und Analyse eines zweistufigen Untersetzungsgetriebes. Seine Hauptfunktion besteht darin, die vom Windrad unter Windeinwirkung erzeugte Leistung auf den Generator zu übertragen und die entsprechende Drehzahl zu erhalten.
Normalerweise ist die Geschwindigkeit des Windrads sehr niedrig, was weit von der Geschwindigkeit entfernt ist, die der Generator zur Stromerzeugung benötigt. Die Konstruktion und Analyse eines zweistufigen Untersetzungsgetriebes. Es muss durch die drehzahlerhöhende Wirkung des Getriebegehäuse-Zahnradpaares realisiert werden. Daher wird das Getriebe auch als Drehzahlerhöhungsgetriebe bezeichnet.
1. Einleitung
Das Getriebe ist der Kraft des Windrades und der Reaktionskraft ausgesetzt, die während des Getriebes erzeugt wird. Es muss ausreichend steif sein, um der Kraft und dem Drehmoment standzuhalten, um eine Verformung zu verhindern und die Übertragungsqualität sicherzustellen. Die Konstruktion des Getriebegehäuses sollte den Auslegungs-, Verarbeitungs- und Montagebedingungen der Windturbinen-Kraftübertragung sowie der einfachen Inspektion und Wartung entsprechen.Die Konstruktion und Analyse eines zweistufigen Untersetzungsgetriebes. Mit der rasanten Entwicklung der Getriebebranche haben immer mehr Branchen und verschiedene Unternehmen Getriebe eingesetzt, und immer mehr Unternehmen sind in der Getriebebranche stärker geworden.
Nach dem Baukastenprinzip des Aggregateaufbaus reduziert das Getriebe die Teilearten erheblich und eignet sich für die Großserienfertigung sowie für eine flexible und variable Auswahl. Die Konstruktion und Analyse eines zweistufigen Untersetzungsgetriebes. Das Spiralkegelrad und das Stirnrad des Untersetzungsgetriebes sind alle mit hochwertigem legiertem Stahl aufgekohlt und abgeschreckt. Die Härte der Zahnoberfläche beträgt bis zu 60 ± 2HRC, und die Präzision des Zahnoberflächenschleifens beträgt bis zu 5-6.
Die Konstruktion und Analyse eines zweistufigen Untersetzungsgetriebes. Die Lager der Getriebeteile sind alle inländische bekannte Markenlager oder importierte Lager, und die Dichtungen bestehen aus Skelettöldichtungen; die Struktur des Lautsprecherkörpers, die größere Oberfläche des Gehäuses und der große Lüfter; Der Temperaturanstieg und die Geräuschentwicklung der gesamten Maschine werden verringert, und die Betriebssicherheit wird verbessert. Die Sendeleistung wird erhöht. Parallele Achse, orthogonale Achse, vertikale und horizontale Universalbox können realisiert werden. Der Eingangsmodus umfasst Motorkupplungsflansch und Welleneingang; Die Abtriebswelle kann im rechten Winkel oder in horizontaler Richtung angetrieben werden. Vollwelle und Hohlwelle sowie Flansch sind erhältlich.
Abtriebswelle.
Das Getriebe kann die Installationsanforderungen auf kleinem Raum erfüllen und kann auch nach Kundenwunsch geliefert werden.Die Konstruktion und Analyse eines zweistufigen Untersetzungsgetriebes. Sein Volumen ist 1 / 2 kleiner als das des Weichzahnreduzierers, das Gewicht wird halbiert, die Lebensdauer wird um das 3 ~ 4-fache und die Tragfähigkeit um das 8 ~ 10-fache erhöht. Weit verbreitet in druck und verpackung maschinen, dreidimensionale garage ausrüstung, umweltschutz maschinen, transport ausrüstung, chemische ausrüstung, metallurgischen bergbau ausrüstung, stahl power ausrüstung, mischausrüstung, straßenbaumaschinen, zuckerindustrie, windstromerzeugung, rolltreppe aufzug fahren, Schiffsbereich, leicht Hochleistungs-, Hochgeschwindigkeits- und Drehmomentanwendungen wie Industriebereiche, Papierherstellung, metallurgische Industrie, Abwasserbehandlung, Baustoffindustrie, Hebemaschinen, Förderlinien und Montagelinien. Die Konstruktion und Analyse eines zweistufigen Untersetzungsgetriebes. Es hat ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis und ist für die Haushaltsgeräte förderlich.
2 Funktion
Das Getriebe hat folgende Funktionen:
1. Beschleunigtes Abbremsen ist das häufig genannte Getriebe mit variabler Geschwindigkeit.
2. Ändern Sie die Richtung des Laufwerks. Zum Beispiel verwenden wir zwei Zahnräder, um die Kraft vertikal auf das andere zu übertragen.
3. Drehmoment ändern. Je schneller sich das Zahnrad unter den gleichen Leistungsbedingungen dreht, desto geringer ist das Drehmoment, das die Welle aufnimmt, und umgekehrt.Die Konstruktion und Analyse eines zweistufigen Untersetzungsgetriebes.
4. Kupplungsfunktion: Wir können den Motor von der Last trennen, indem wir die beiden ursprünglich kämmenden Zahnräder trennen. Wie zum Beispiel Bremskupplungen.
5. Macht verteilen. Zum Beispiel können wir einen Motor verwenden, um mehrere Nebenwellen durch die Getriebehauptwelle anzutreiben, wodurch die Funktion eines Motors zum Antreiben mehrerer Lasten realisiert wird.
3. Formular Design
Im Vergleich zu anderen Industriegetrieben hat das Windturbinengetriebe, da es in einer kleinen Kabine installiert ist, die mehrere zehn Meter oder sogar mehr als hundert Meter über dem Boden liegt, sein eigenes Volumen und Gewicht für die Kabine, den Turm, das Fundament und die Windeinheit Belastung, Installation und Wartung Kosten und dergleichen haben einen wichtigen Einfluss. Daher ist es wichtig, Größe und Gewicht zu reduzieren.Die Konstruktion und Analyse eines zweistufigen Untersetzungsgetriebes. Gleichzeitig muss die Lebensdauer des Getriebes aufgrund der umständlichen Wartung und der hohen Wartungskosten in der Regel 20 Jahre betragen, und die Zuverlässigkeitsanforderungen sind äußerst hoch. Da Größe, Gewicht und Zuverlässigkeit oft ein Paar unüberbrückbarer Widersprüche sind, geraten Konstruktion und Herstellung von Windkraftgetrieben häufig in ein Dilemma. Die allgemeine Entwurfsphase sollte die Anforderungen an Zuverlässigkeit und Lebensdauer erfüllen und das Übertragungsschema mit dem Mindestvolumen und dem Mindestgewicht als Ziel vergleichen und optimieren. Das strukturelle Design sollte die Übertragungsleistung und Platzbeschränkungen erfüllen und die Struktur als so einfach wie möglich betrachten. Die Konstruktion und Analyse eines zweistufigen Untersetzungsgetriebes. Zuverlässiger Betrieb und bequeme Wartung; Gewährleistung der Produktqualität in jeder Phase des Herstellungsprozesses; Während des Betriebs sollte der Betriebszustand des Getriebes (Lagertemperatur, Vibration, Öltemperatur und Qualitätsänderungen usw.) in Echtzeit überwacht und gemäß den Spezifikationen routinemäßig gewartet werden.
Da die Spitzengeschwindigkeit nicht zu hoch sein darf, nimmt die Nenndrehzahl des Getriebes mit zunehmender Leistung der einzelnen Einheit allmählich ab, und die Nenndrehzahl der Einheit über MW beträgt im Allgemeinen nicht mehr als 20r / min. Andererseits ist die Nenndrehzahl des Generators im Allgemeinen 1500 oder 1800r / min, so dass das Drehzahlverhältnis des Getriebes mit großer Windkraftsteigerung im Allgemeinen bei 75 ~ 100 liegt. Um das Volumen des Getriebes zu reduzieren, verwendet das Windkraftgetriebe über 500kw normalerweise das Planetengetriebe mit Leistungsverzweigung. Die gemeinsame Struktur von 500kw ~ 1000kw besteht aus zwei Ebenen von paralleler Achse + 1-Planet und 1-Parallelwelle + 2-Planetengetriebe. Das Megawatt-Getriebe ist mit einer 2-Parallelwelle und einer 1-Planetengetriebestruktur ausgestattet. Aufgrund der relativ komplizierten Planetengetriebestruktur und der Schwierigkeit, große Innenzahnkränze zu bearbeiten, sind die Kosten relativ hoch. Selbst mit dem Planetengetriebe der 2-Stufe ist das NW-Getriebe das gebräuchlichste.
4. Herstellungstechnologie
Das Außenzahnrad des Windkraftgetriebes verwendet im Allgemeinen einen Aufkohlungs- und Abschreckschleifprozess. Die Einführung von hocheffizienten und hochpräzisen CNC-Umformzahnradschleifmaschinen hat dazu geführt, dass sich unser Auslandszahnradfertigungsniveau nicht wesentlich von dem im Ausland unterscheidet. Es gibt keine Schwierigkeit, die 5-Präzisionstechnologie zu erreichen, die durch den 19073-Standard und den 6006-Standard spezifiziert ist. Es gibt jedoch immer noch Lücken zwischen Chinas fortschrittlicher Technologie in Bezug auf die Deformationskontrolle der Wärmebehandlung, die effektive Kontrolle der Schichttiefe, die Kontrolle des Anlassens des Zahnoberflächenschleifens und die Technologie zur Zahnformung.
Aufgrund der Größe des Zahnkranzes des Windturbinengetriebes und der hohen Bearbeitungsgenauigkeit unterscheidet sich die Herstellungstechnologie des Innenzahnkranzes in China erheblich von der des internationalen Fortgeschrittenen, was sich hauptsächlich in der Zahnradbearbeitung und Wärmebehandlung widerspiegelt Verformungskontrolle des Schraubenrades.
Die Konstruktion und Analyse eines zweistufigen Untersetzungsgetriebes. Die Bearbeitungsgenauigkeit der Bauteile wie des Kastenkörpers, des Planetenträgers und der Eingangswelle hat einen sehr wichtigen Einfluss auf die Eingriffsqualität des Zahnradgetriebes und die Lagerlebensdauer. Die Qualität der Montage bestimmt auch die Länge des Windkraftgetriebes und die Zuverlässigkeit. . China hat aufgrund der Bedeutung der Bearbeitungs- und Montagegenauigkeit von Bauteilen erkannt, dass zwischen dem Ausrüstungsniveau und dem fortgeschrittenen Auslandsniveau eine gewisse Lücke besteht. Die Anschaffung von hochwertigen und zuverlässigen Getrieben für Windenergieanlagen sowie fortschrittliche Konstruktionstechniken und die notwendige Unterstützung der Fertigungsanlagen sind untrennbar mit der strengen Qualitätskontrolle jedes einzelnen Schritts des Fertigungsprozesses verbunden. Der 6006-Standard enthält strenge und detaillierte Vorschriften zur Qualitätssicherung des Getriebes.
5. Schmierung
Zu den gebräuchlichsten Getriebeschmiermethoden gehören Getriebeölschmierung, Schmierfettschmierung und Festschmierstoffschmierung. Für eine bessere Abdichtung, hohe Geschwindigkeit, hohe Belastung und gute Dichtleistung kann Getriebeöl verwendet werden. Bei schlechter Abdichtung kann die niedrige Drehzahl mit einem halbflüssigen Fett geschmiert werden. für ölfreie oder Hochtemperaturanwendungen Molybdänsulfid-Feinstpulverschmierung.
Das Schmiersystem des Getriebes ist sehr wichtig für den normalen Betrieb des Getriebes. Das große Windturbinengetriebe muss mit einem zuverlässigen Zwangsschmiersystem ausgestattet sein, um das Öl in den Bereich des Zahnradeingriffs und die Lager einzuspritzen. Bei dem Ausfall des Getriebes entfiel mehr als die Hälfte auf die fehlende Schmierung. Die Schmieröltemperatur hängt mit der Ermüdung der Komponenten und der gesamten Lebensdauer des Systems zusammen.Die Konstruktion und Analyse eines zweistufigen Untersetzungsgetriebes. Im Allgemeinen sollte die maximale Öltemperatur des Getriebes im Normalbetrieb 80 ° C nicht überschreiten, und die Temperaturdifferenz zwischen verschiedenen Lagern sollte 15 ° C nicht überschreiten. Wenn die Öltemperatur höher als 65 ° C ist, beginnt das Kühlsystem zu arbeiten. Wenn die Öltemperatur unter 10 ° C liegt, sollte das Öl auf die vorgegebene Temperatur erwärmt und dann eingeschaltet werden.
Im Sommer steigt die Betriebstemperatur des Öls aufgrund des langfristigen vollen Zustands der Windkraftanlage und der direkten Sonneneinstrahlung über den eingestellten Wert. Während im kalten Winter im Nordosten die Mindesttemperatur häufig unter 30 ° C liegt, wird die Schmierung. Schmieröl in der Rohrleitung ist nicht glatt, Zahnräder und Lager sind nicht vollständig geschmiert, was dazu führt, dass das Getriebe bei hohen Temperaturen stoppt, die Zahnoberfläche und das Lager abgenutzt sind und die niedrige Temperatur auch die Viskosität des Getriebeöls erhöht. Wenn die Ölpumpe startet, ist die Last schwer und der Pumpenmotor ist überlastet. .
Getriebeschmierstoffe haben einen für den Betrieb optimalen Temperaturbereich. Es wird empfohlen, ein Schmierstoff-Wärmemanagementsystem für das Getriebeschmiersystem zu entwickeln: Wenn die Temperatur einen bestimmten Wert überschreitet, beginnt das Kühlsystem zu arbeiten. Wenn die Temperatur unter einem bestimmten Wert liegt, beginnt die Heizungsanlage zu arbeiten. Halten Sie die Temperatur immer im optimalen Bereich. Darüber hinaus ist die Verbesserung der Schmierölqualität ein wichtiger Aspekt, der im Schmiersystem berücksichtigt werden muss. Schmiermittelprodukte müssen eine ausgezeichnete Fließfähigkeit bei niedrigen Temperaturen und eine hohe Temperaturstabilität aufweisen, und die Forschung an Hochleistungsschmieröl sollte verstärkt werden.
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