2MW风力发电机关键零部件有限元分析

来源期刊：机械设计与制造2013年第9期

论文作者：郑甲红 路平

文章页码：129 - 263

关键词：行星架;齿轮轴;有限元分析;拓扑优化;

摘    要：有限元就是用具有一定大小的单元对原来连续的物体力学模型进行离散。这些单元仅在为数不多的节点上相连接,然后将等效力代替实际作用于单元的外力并施加在节点上。为每个单元选择一个能够表示单元位移分布规律的形函数,根据弹性力学理论中的变分原理建立单元节点力和位移之间的方程。最后把这种所有的单元联立起来组成方程组(以节点位移为未知量),最后解这些方程组。对风力发电机的增速箱中行星架和输出齿轮轴进行了有限元分析,将建立的限元模型的部件进行静态强度分析,得出行星架、齿轮轴轴在载荷下的应力分布规律和位移分布规律。利用有限元动力学分析理论,对齿轮轴进行模态分析,确定各部件的固有频率、相应振型和承受动态载荷结构设计中的重要参数。在最后,通过有限元分析软件ANSYS的优化功能,对行星架进行拓扑优化,为行星架的进一步优化设计提供了依据。