兆瓦级风力机齿轮传动系统动力学分析与优化

对1.5MW风力发电机齿轮箱传动系统进行耦合振动分析，建立了风力机增速箱齿轮传动系统的扭转振动模型。利用4阶RungeKutta法计算了系统在风载、轮齿时变啮合刚度和系统阻尼共同作用下的动态响应，并利用谐波平衡法求出了系统的解析解，从而得到了优化设计目标函数的解析表达式。在此基础上，建立了以行星轮扭转振动加速度幅值最小和传动系统总质量最轻为目标的优化设计数学模型，利用MATLAB优化工具箱进行优化求解。实例计算表明，优化设计后传动系统的低阶固有频率明显提高，动态性能明显改善，重量减轻。