3-齿轮箱冷却与润滑

风力发电机齿轮增速箱毕业设计HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】摘要风电产业的飞速发展促成了风电装备制造业的繁荣，风电齿轮箱作为风电机组的核心部件，倍受国内外风电相关行业和研究机构的关注。

但由于国内风电齿轮箱的研究起步较晚，技术薄弱，特别是兆瓦级风电齿轮箱，主要依靠引进国外技术。

因此，急需对兆瓦级风电齿轮箱进行自主开发研究，真正掌握风电齿轮箱设计制造技术，以实现风机国产化目标。

本文设计的是兆瓦级风力发电机组的齿轮箱，通过方案的选取，齿轮参数计算等对其配套的齿轮箱进行自主设计。

1）根据风电齿轮箱承受载荷的复杂性，对其载荷情况进行了分析研究,确定齿轮箱的机械结构。

选取两级行星派生型传动方案，在此基础上进行传动比分配与各级传动参数如模数，齿数，螺旋角等的确定；通过计算，确定各级传动的齿轮参数；选择适当的齿轮。

2）对行星齿轮传动进行受力分析，得出各级齿轮载荷结果。

依据标准进行静强度校核，结果符合安全要求。

3）绘制CAD装配图，并确定恰当合理参数。

关键词：风电齿轮箱；风力发电；结构设计。

ABSTRACTThe rapid development of wind power industry lead to the prosperity of wind power equipment manufacturing industry．As the core component of wind turbine，the gearbox is received much concern from related industries and research institution both at home and abroad．However, due to the domestic research of gearbox for wind turbine starts late，technology is weak，especially in the gearboxfor MW wind turbine，which mainly relied on the introduction of foreign technology．Therefore，it is urgent need to carry out independent development and research on MW wind power gearbox，and truly master the design and manufacturing technology in order to achieve the goal of localization．1）The load Cases of gearbox for wind turbines ale analyzed，and the interrelation of loading cycle numbers under different torque levels is deduced according to the curve of materials’fatigue．the mechanical structure of gearbox is determined．The two-stage derivation planetary transmission scheme is selected．The gear parameters of every stage transmission is calculated．，and the force analysis results is obtained．2）the static strength check of tooth surface contact is implemented according to related standard．The result shows that it is accord with safety requirements．3）Draw CAD drawings, and determine appropriate reasonable parameters.KEYWORDS：Gearbox for Wind Turbine；the wind power；Structure Design.目录第一章前言 ---------------------------------- 错误!未定义书签。

齿轮是汽车、摩托车、工程机械等机械制造行业重要的根底传动元件，在工业开展的历史长河中发挥了十分重要的作用。

他与皮带、摩擦、液压等机械传动相比，具有功率范围大、传动效率高、传动比准确、使用寿命长、平安可靠等特点，因此它已成为许多机械产品中不可缺少的传动部件。

齿轮的润滑成为齿轮传动中的重要问题，润滑不仅可以减少摩擦、减轻磨损、还可以起到冷却、防锈、降低噪声、改善齿轮的工作状况，延长齿轮的使用寿命等作用。

所以，齿轮的润滑技术一直是各国学术界和企业界关注和研究的热点所在。

工业齿轮润滑油种类的选择见下表。

工业齿轮润滑油种类的选择条件推荐使用的工业齿轮润滑油齿面接触应力(N/mm )齿轮状况使用工况低载荷v 350 —般齿轮传动抗氧防锈工业齿轮油350〜5001 调质处理、啮合精度等于8级I 每级齿数比i v 8l 最大滑动速度与分度圆圆周速度之比vg/v vI 变位系数x仁x2—般齿轮传动抗氧防锈工业齿轮油变位系数x1 v或〉x2有冲击的齿轮传动中载荷工业齿轮油中载荷500〜7501 调质处理、啮合精度等于或高于8级I Vg/v > 矿井提升机、露天采掘机、水泥磨、化工机械、水利电力机械、冶金矿产机械、船舶海港机械等的齿轮传动中载荷工业齿轮油750~1100渗碳淬火，外表淬火和热处理硬度58-62HRC重载荷> 1100冶金轧钢、井下采掘、高温有冲击、含水部位的齿轮传动等重载荷工业齿轮油一、闭式齿轮传动润滑的特点和作用1. 齿轮润滑的特点1) 与滑动轴承相比，多数齿轮的齿廓曲率半径小，一般为几十毫米，因此形成油楔的条件差。

2) 齿轮的轮面接触应力非常高，一些重载机械如水泥磨机、起重机、卷扬机和轧钢机减速器齿轮齿面接触应力可达400〜1000MPa。

3) 齿面间既有滚动又有滑动，而且滑动的方向和速度变化急剧。

4) 润滑是连续性的，每次啮合都需重新形成油膜，形成油膜的条件较差。

2. 齿轮传动的润滑方式闭式齿轮传动的润滑方式有浸油润滑和喷油润滑两种，一般根据齿轮的圆周速度确定采用那种方式。

风力发电齿轮油的作用原理风力发电齿轮油是一种专门用于风力发电机组中齿轮箱的润滑油，它的主要作用是降低齿轮传动时的摩擦和磨损，保证齿轮的正常运动和使用寿命。

以下是风力发电齿轮油的作用原理的详细解释：1. 润滑作用：风力发电齿轮油主要通过在齿轮表面形成一层润滑膜来降低齿轮之间的摩擦。

该润滑膜可以分离齿轮表面之间的接触，减少直接的金属与金属接触，从而降低摩擦系数和摩擦热量，减少能量损耗。

润滑膜还能防止齿轮表面的磨损和损伤，延长齿轮的使用寿命。

2. 冷却作用：风力发电齿轮在运转过程中会产生大量的热量，如果不及时散热，会导致齿轮表面温度升高，从而使齿轮油的润滑性能下降，增加摩擦和磨损。

风力发电齿轮油具有良好的冷却性能，能够吸收和传导齿轮的热量，将其从齿轮箱中带走，保持齿轮的正常工作温度。

3. 封闭作用：风力发电齿轮箱通常是一个相对封闭的空间，通过填充齿轮油来形成一个封闭环境。

这种封闭环境可以有效地防止外界杂质和水分的进入，避免齿轮表面的腐蚀和磨损。

齿轮油还能阻止空气中的氧气与齿轮表面发生氧化反应，减少齿轮的氧化腐蚀和硝化现象。

4. 清洁作用：风力发电齿轮油具有良好的清洁性能，在运转过程中能够吸附齿轮表面的杂质和颗粒，防止其对齿轮表面的磨损和划伤。

同时，齿轮油还能够将这些杂质悬浮在油中，使其远离齿轮，并通过过滤器等设备将其从润滑系统中排除出去，保持齿轮的清洁和正常工作。

5. 能量传递作用：风力发电齿轮油不仅在齿轮之间传递动力，实现动力的传递和调速，还能在传递的过程中吸收一部分能量，减少齿轮传动中的冲击和振动，提高整个系统的稳定性和工作效率。

齿轮油的黏度和流动性能对能量传递起着非常重要的作用，需要根据齿轮传动的工作负荷和速度来选择适当的齿轮油。

总结起来，风力发电齿轮油通过润滑、冷却、封闭、清洁和能量传递等作用，保证风力发电机组齿轮的正常工作，延长齿轮的使用寿命，提高发电效率。

因此，在风力发电领域中，选择合适的齿轮油品牌和规格，定期检查和更换齿轮油，对于保障风力发电机组的稳定和可靠运行具有重要意义。

齿轮箱冷却系统工作原理
齿轮箱冷却系统的工作原理基于传热原理。

当齿轮箱内部的温度升高时，冷却系统中的工质（如水或油）会通过管道进入齿轮箱内部，将齿轮箱内部的热量吸收。

随后，工质会通过另一条管道被带回到冷却器中，将热量释放到周围环境中。

通过这样的循环，齿轮箱内部的温度得以稳定，并保持在一个安全的范围内。

在风力发电机组的齿轮箱冷却系统中，这个过程具体为：冷却水从冷却器进入油水热交换器，与齿轮箱内部的润滑油进行热交换。

油水热交换器将润滑油中的热量传递给冷却水，使润滑油温度降低。

冷却水将带走的热量经冷却器散热，将温度降至安全范围内。

冷却后的润滑油再次被泵入齿轮箱，完成循环。

此外，这个过程还可以通过控制系统进行自动调节，根据齿轮箱的温度来控制冷却器、水泵、油水热交换器和油泵的工作状态，以保障齿轮箱的稳定运行。

请注意，不同类型的冷却器有不同的工作原理和特点，如主动冷却器和被动冷却器。

主动冷却器通过冷却风扇对冷却器进行散热，从而降低冷却器的温度。

被动冷却器则利用自然风进行被动散热。

船舶齿轮箱工作原理
船舶齿轮箱是船舶动力系统的重要组成部分，主要用于将主机传递的动力转化为合适的转速和扭矩，驱动船舶的螺旋桨进行推进。

其工作原理如下：
1. 动力输入：船舶齿轮箱通常通过柴油机或涡轮机等主机获得动力输入。

主机产生的旋转动力通过联轴器等传动装置输入到齿轮箱。

2. 齿轮传动：齿轮箱内部包含了若干组齿轮和轴承。

主要的传动齿轮包括行星齿轮、蜗杆齿轮和斜齿轮等。

不同类型的齿轮组合可以提供不同的转速和扭矩输出。

通过合理的齿轮传动，可以实现主机输入转速与螺旋桨所需转速之间的匹配。

3. 速比调整：船舶齿轮箱通常提供多个速比档位，以适应不同工况和航速要求。

通过选择不同的速比档位，可以调整输出转速和扭矩的大小。

速比的切换通常通过操作杆、电动档位调节器或液压装置等机械或电控方式完成。

4. 扭矩传递：齿轮箱通过齿轮传动将动力传递给螺旋桨，并在船舶推进过程中提供所需的扭矩。

转动的螺旋桨产生推力，推动船体前进。

5. 冷却润滑：由于齿轮箱在工作过程中会产生较高的温度和摩擦，因此需要进行冷却和润滑。

齿轮箱通常设有冷却系统，通过冷却水或冷却油对齿轮箱进行降温。

同时，齿轮箱内的齿轮和轴承也需要进行润滑，以减少摩擦和磨损，延长使用寿命。

总之，船舶齿轮箱通过齿轮传动将主机输入的动力转化为合适的转速和扭矩，驱动船舶的螺旋桨进行推进。

其具体工作原理涉及动力输入、齿轮传动、速比调整、扭矩传递和冷却润滑等方面。

齿轮箱油温高故障原因和处理过程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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齿轮传动的润滑和冷却1. 引言齿轮传动是一种常见的机械传动方式，广泛应用于各行各业。

在齿轮传动过程中，润滑和冷却是非常重要的因素，对传动效率和寿命的影响不可忽视。

本文将重点介绍齿轮传动的润滑和冷却机制，以及常用的润滑和冷却方法。

2. 齿轮润滑齿轮传动中的润滑主要目的是减少运动件的磨损和摩擦，提高传动效率。

常见的齿轮润滑方式有以下几种：2.1. 润滑油润滑油是最常见的齿轮润滑介质。

润滑油根据其黏度可以分为不同级别，根据工作条件和要求选用合适的润滑油是必要的。

润滑油可以形成润滑膜，降低齿轮表面的摩擦和磨损，从而提高传动效率和使用寿命。

2.2. 固体润滑剂固体润滑剂常用于高温或特殊工况下的齿轮润滑。

常见的固体润滑剂有石墨、二硫化钼等。

固体润滑剂可以填充齿轮间隙，减少金属表面的直接接触，有效降低摩擦系数和磨损。

2.3. 润滑脂润滑脂是一种黏稠的润滑介质，常用于密封和低速运动的齿轮传动。

润滑脂具有较高的黏附性和抗冲击性，可以在运动过程中形成一层持久的润滑膜，保持齿轮的良好润滑状态。

3. 齿轮冷却齿轮传动的高速运动过程中会产生大量的摩擦热量，如果不能及时散热，会导致齿轮温度过高，影响传动效率和寿命。

因此，齿轮传动中的冷却是非常重要的。

3.1. 冷却油冷却油是常用的齿轮冷却介质。

通过循环泵将冷却油引入齿轮箱内部，通过传热和对流散热的方式将热量带走。

冷却油要保持清洁和良好的循环，以确保散热效果。

3.2. 水冷却在某些高速高温情况下，常用水冷却方式来散热。

通过将冷却水引入齿轮传动部分，利用水的高传热能力，将齿轮的热量带走。

水冷却具有高效快速的特点，但需要注意防止水腐蚀和泄漏等问题。

3.3. 风冷却风冷却是将齿轮传动部分暴露在气流中，通过气流的对流散热来降低温度。

风冷却适用于一些小型齿轮传动或受限空间中的冷却需求。

4. 结论齿轮传动的润滑和冷却对于传动效率和寿命有着重要的影响。

合理选择润滑方式和冷却方法，可以有效地减少齿轮的磨损和摩擦，延长使用寿命。