换向齿轮箱设计

作为风力发电机组主传动关键部件，齿轮箱位于风轮和发电机之间传递动力提高转速，是一种在无规律变向载荷和瞬间强冲击载荷作用下工作的重载齿轮传动装置。特别需要指出的是，在狭小的机舱空间内减小部件的外形尺寸和减轻重量十分重要，因此齿轮箱设计必须保证在满足可靠性和预期寿命的前提下，使结构简化并且重量较轻，同时要考虑便于维护的要求。根据机组提供的参数，采用CAD优化设计，排定传动方案，选择稳定可靠的构件和具有良好力学特性以及在环境极端温差下仍然保持稳定的材料，配备完整充分的润滑、冷却系统和监控装置，等等，是设计齿轮箱的必要前提条件。上海鲲翱机电齿轮箱在传动效率、承载能力和传动平稳性等方面具有优势。换向齿轮箱设计

传动部位轴承均选用国内品牌轴承或进口轴承，密封件选用骨架油封；吸音箱体结构、较大的箱体表面积和大风扇；使整机的温升、噪音降低，运转的可靠性得到提高，传递功率增大。可实现平行轴、直交轴、立式、卧式通用箱体，输入方式有电机联接法兰、轴输入；输出轴可直角或水平输出，备有实心轴和空心轴、法兰盘式输出轴。使齿轮箱满足狭小空间的安装要求，也可按客户需求供货。其体积比软齿减速箱小1/2，重量减轻一半，使用寿命提高3~4倍，承载能力提高8~10倍。广泛应用于印刷包装机械、立体车库设备、环保机械、输送设备、化工设备、冶金矿山设备、钢铁电力设备、搅拌设备、筑路机械、制糖工业、风力发电、扶梯电梯驱动、船舶领域、轻工领域、造纸领域、冶金行业、污水处理、建材行业、起重机械、输送线、流水线等大功率，大速比，高扭矩的场合。具有良好性价比、有利于国产化设备的配套。换向齿轮箱设计上海鲲翱机电的齿轮箱提供了多种不同的速比选择，以满足不同应用的需求。

由于叶尖线速度不能过高，因此随着单机容量的增大，齿轮箱的额定输入转速逐渐降低，兆瓦以上级机组的额定转速一般不超过20r/min。另一方面，发电机的额定转速一般为1500或1800r/min，因此大型风电增速齿轮箱的速比一般在75～100左右。为了减小齿轮箱的体积，500kw以上的风电增速箱通常采用功率分流的行星传动；500kw～1000kw常见结构有2级平行轴+1级行星和1级平行轴+2级行星传动两种形式；兆瓦级齿轮箱多采用2级平行轴+1级行星传动的结构。由于行星传动结构相对复杂，而且大型内齿圈加工困难，成本较高，即使采用2级行星传动，也以NW传动形式较为常见。

由于对轴承要求的高可靠性，通常轴承的使用寿命应不小于13万小时。而由于影响轴承疲劳寿命的因素太多，轴承疲劳寿命理论还仍需不断完善，国内外轴承寿命理论并没有一个统一的，为所有行业所接受的计算方法。轴承的运行温度、润滑油的黏度和清洁度及转速等因素对轴承寿命有很大影响，运行状态变差(温度上升、转速降低、污染物增多)时，轴承寿命可能大幅度降低。对影响风电齿轮箱轴承寿命的各种因素进行深入分析，研究出较为精确的轴承寿命计算方法是国内轴承行业乃至风电行业的重中之重。上海鲲翱机电齿轮箱的设计考虑了动力传递的平稳性。

    设计参数：1.齿数z受齿轮根切的限制，小齿轮有较少齿数的要求。对于尺寸一定的齿轮，齿数增加和模数减小可明显提高传动质量，故在满足轮齿弯曲强度的条件下，应尽量选用较多齿数。2.螺旋角ββ角太小，将失去斜齿轮的优点；取大值，可增大重合度，使传动平稳性提高，但会引起很大的轴向力，一般取β=8°～15°。人字齿轮可取大一些，例如取β=25°～40°。对于普通圆柱齿轮传动，低速级转速低扭矩大，可采用直齿轮；中间级通常取β=8°～12°；高速级为减小噪音，可取较大的β角，如10°～15°。3.齿宽b齿宽是决定齿轮承载能力的主要尺寸之一，但齿宽越大，载荷沿齿宽分布不均的现象越严重。齿轮应给定一个较小齿宽bmin，以保证齿轮足够的刚度。一般取bmin=6～8m。 上海鲲翱齿轮箱是一个复杂而精密的机械部件，其设计、制造和应用都需要高度专业的知识和技术。山东齿轮箱供货商

在同等功率条件下，齿轮箱可以根据需要调整齿轮的转速，从而改变传动力矩。换向齿轮箱设计

由于机组安装在高山、荒野、海滩、海岛等风口处，受无规律的变向变负荷的风力作用以及强阵风的冲击，常年经受酷暑严寒和极端温差的影响，加之所处自然环境交通不便，齿轮箱安装在塔顶的狭小空间内，一旦出现故障，修复非常困难，故对其可靠性和使用寿命都提出了比一般机械高得多的要求。例如对构件材料的要求，除了常规状态下机械性能外，还应该具有低温状态下抗冷脆性等特性；应保证齿轮箱平稳工作，防止振动和冲击；保证充分的润滑条件，等等。对冬夏温差巨大的地区，要配置合适的加热和冷却装置。还要设置监控点，对运转和润滑状态进行遥控。换向齿轮箱设计