3 行星架分析與優(yōu)化的必要性
在整個風力機機械部件當中,齒輪箱是最重要的傳動部件之一,它擔負著將風輪在風力作用下所產(chǎn)生的動力傳遞給發(fā)電機并使其得到相應的轉(zhuǎn)速的重要作用[3]。
某公司采用的1.5MW風電機組齒輪箱是一級行星增速和兩級平行增速相結(jié)合的結(jié)構(gòu),其傳動原理圖如圖2所示。左端為輸入端,這是2K-H型行星輪系,其單位體積重量所傳遞的轉(zhuǎn)矩大。

本處應用是固定內(nèi)齒輪,從行星輪系的行星架輸入,通過太陽輪將運動傳遞到平行增速級。行星架是行星齒輪傳動中最為關鍵的部件,結(jié)構(gòu)復雜多樣,受力也相應的復雜,其設計正確與否直接影響傳動質(zhì)量,在設計的時候無比保證有足夠的強度和剛度[4]。

4 參數(shù)化建模
首先在ANSYS中實現(xiàn)參數(shù)化建模:運用*SET命令輸入造型和優(yōu)化過程中用到的主要尺寸量,運用造型方法完成三維實體造型(見圖3)并保存APDL命令流文件(以便再次對模型進行修改和優(yōu)化)。為了建立有限元模型(見圖4),要輸入實體單元類型、楊氏模量、泊松比、密度等參數(shù),并完成網(wǎng)格劃分。ANSYS并沒有給用戶限定單位制,只要采用統(tǒng)一的單位制即可,本文分析參數(shù)單位一律采用國際單位。部分常用命令如下: