600kW风电机组主传动系统设计(含CAD零件图装配图)(设计说明书17700字,CAD图7张,答辩PPT)
摘要
风能是一种重要的清洁可再生能源，而风力发电是目前发展最快，且最具规模化开发条件的风能利用技术形式。截止到2008年底，全球发电机组的总装机容量超过了1亿kW，我国经过近几年的快速发展，风电机组总装机容量也达到1200万kW。根据国家发改委2005年的规划，到2020年，全国风电机组装机容量将达到3000万kW。我国的风能资源丰富，2020年以后还将得到持续的发展。因此，风能的规模化利用是国家能源可持续发展的重大需求。
风电机组是一种复杂的机电一体化设备，其主体由风轮、偏航系统、传动与制动装置、发电机、机舱和塔架等主要部件组成，同时还需要相应的运行控制、安全保障与电源转换系统。本设计是600kW风电机组主传动系统设计，包括主轴、升速齿轮箱、制动部分以及其与发电机、底板的安装连接。本文主要针对设计任务书的要求，阐述600kW风电机组主传动系统设计的过程以及相关的文字叙述。
关键词：风电机组；主传动系统；设计
Design of the Main Driven System in
600kW Wind Power Generator
Abstract
Wind energy is an important clean and renewable energy and wind power is the fastest, and the present development of the most large-scale development condition wind energy technology form.By the end of 2008,the total installed capacity of global generator set more than 1 billion kW,the rapid development of our country in recent years, through the wind generator also reached the total installed capacity of 12 million kW.According to the national development and reform commission 2005 planning,by 2020,the wind generator installed capacity will reach 30 million kW.China’s wind energy resources are rich,by 2020,later will also get sustainable development.Therefore,wind energy utilization is the scale of sustainable development of major national energy needs.
Wind generator is a complex electromechannical equipments by,the main body of the rotor,yaw system and transmission and braking device,generators,engine and tower and other major components,but also need the corresponding operation control,security and power conversion system.This design is the wind generator 600kW main drive system design, including the spindle, acc gear box, brake parts and the generators, floor installation connection. This article mainly aims at the design plan descriptions, expounds the requirements 600kW wind generator main transmission system design process and relevant writing.
Keyword: wind power generator; the main driven system; design
根据专业理论知识以及风电机理论知识，参考当前风电机组的设计，确立600kW风电机组的设计参数如下：
设计等级为IECⅠ
切入风速 3 m/s
额定风速 14 m/s
风轮额定转速 25r/min
切出风速（10分钟均值） 25 m/s
切出极限风速(5秒均值) 30 m/s
工作温度 -300C-400C
功率传动方式 上风向、水平轴
叶片数量 3 片
设计寿命 20年
主传动系统总体方案如下：
叶轮轴（叶轮安装在叶轮轴上，叶轮轴由一对轴承支承）
联轴器（联接叶轮轴和升速箱输入轴）
升速箱（选用行星齿轮传动）
制动器（安装在底板上，必要时对升速箱输出轴进行制动，使整个风电机停车。不能用离合器代替。离合器虽然能使联接在一起的两根轴在达到一定转速后分开，但是离合器之前的传动系统并没有停下来。）
联轴器（联接升速箱输出轴和发电机）
发电机（根据给定参数选用）
底板（把叶轮轴的一对支承，升速箱，制动器，发电机联接固定）
底板和支撑通过轴和轴承配合（除了支承，还要考虑限速功能的实现）
目 录
1概 述 1
1.1国内外风力发电研究综述 1
1.1.1国外风力发电现状 1
1.1.2国内风力发电现状 2
1.1.3风力发电展望 2
1.2本课题的研究意义 3
1.3目前产品存在的问题 4
1.4设计的要求 5
2 600kW风电机主传动系统的总体方案 6
2.1风电机的工作原理及基本理论 6
2.2风电机的分类 6
2.3风电机各部分的功能 7
2.4齿轮箱在风电机组中的布置形式 8
2.5 600kW风电机主传动系统总体方案的确定 10
2.6发电机的选择 11
3 600kW风电机主传动系统中齿轮箱的设计 13
3.1齿轮箱的选择 13
3.2传动方案的确定 13
3.3齿轮传动的设计 14
3.3.1传动比的分配 14
3.3.2齿轮材料的选择 15
3.3.3配齿计算 15
3.3.4齿轮传动参数计算 16
3.3.5各级齿轮传动的几何尺寸 25
3.4各级齿轮传动的结构设计 26
3.4.1行星齿轮传动结构设计 26
3.4.2平行轴齿轮传动结构设计 27
3.5轴传动的设计与强度校核 27
3.5.1各级齿轮传动轴结构分析 27
3.5.2平行轴级高速轴的设计 28
3.5.3各轴最小直径的确定及轴上轴承的选用 30
3.6箱体结构的设计及其附件的选择 31
3.6.1箱体结构的设计 31
3.6.2箱体尺寸的确定 34
3.6.3箱体附件的选择 35
4 600kW 风电机主传动系统中其他部件的设计与选用 39
4.1主轴轴承以及轴承座 39
4.2主轴联轴器 40
4.3弹性减震器 41
4.4输出轴联轴器与制动器 41
总结 43
参考文献 44
致谢 45
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