在风力发电传动系统中,KTR 联轴器 BoWex 联轴器现在大多使用梅花瓣联轴器、齿轮联轴器和十字轴万向联轴器等,而其中以十字轴联轴器应用***为广泛,因为它制造维修方便、传递扭矩大、效率高、寿命长,可以取得很好的经济效益。
十字轴联轴器设计时采用十字轴作为传递扭矩的元件。十字轴联轴器具有轴向、径向位移补偿功能,特别是当主、从动轴径向误差比较大时,其优势相对其它型式的联轴器更加明显。
然而实践表明,应用在风力发电机上的CENTA-FH型十字轴联轴器在工 作过程中多次出现明显的振动现象,经工作人员多次安装调试,仍然没有解决振动问题,严重影响和制约着发电机组的正常工作。
引起联轴器振动的主要原因有两个:动不平衡和联轴器装配不对中,两者通常是同时存在并共同作用的。机械振动理论告诉我们,当回转体在临界转速或其附近运转时,会产生共振,回转体本身将出现很大变形并作弓状回旋,引起支承及整个传动系统的剧烈振动,甚至造成回转体的***,而当转速在临界转速的一定范围之外时,运转即趋于平稳。任何回转体都应该避免在临界转速下运行,否则将造成很大的挠度,发生剧烈的振动,甚至造成轴承和回转体的
机械强度 KTR 联轴器 BoWex 联轴器
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因此,为确保发电系统安全***的工作,回转轴系的工作转速n必须在其各阶临界转速【11】一定范围以外。一般要求对于工作转速低于其一阶临界转速的回转轴系,n < 0.75n1;对于工作转速高于其一阶临界转速的回转轴系,1.4nk 研究临界转速的目的,是准确地计算出所研究轴系的各阶临界转速,从而使轴系的工作转速避开它的任何一阶临界转速,以防止发生这类特殊的共振危害。如果轴系的工作转速不能任意变动,则需采用改变轴系尺寸、结构等方法来改变临界转速的数值,以使得轴系新的临界转速远离其工作转速。因而必须研究临界转速的求取和影响临界转速的因素。
本文分析振动情况的目的是求出系统的固有频率,避免传动过程中产生共振,同时为了提高传动的平稳性并采取有利的改进措施。十字轴式万向联轴器的输入轴以等角速转动时,输出轴的转速和承受的扭矩均作微小的周期性变化,因此系统将有扭振产生。同时作用于输入轴的附加弯矩和作用于输出轴的周期性轴向力也将分别产生系统的横向振动和纵向振动KTR 联轴器 BoWex 联轴器。
本文用有限元方法对十字轴联轴器进行模态分析,具有一定的创新意义。由于十字轴万向联轴器是一种空间机构,由于空间机构运动的复杂性,从目前国内外研究现状来看,对十字轴联轴器的研究一般均采用数值公式计算的方法,如向量、矩阵、二元数、四元数、旋量及张量等。这些方法对求解复杂问题有些困难,而且***度差。本课题用有限元分析软件ANSYS对其进行力学分析,避免了数值公式计算的缺点,有较好的实际应用价值。