风能是一种清洁的永续能源，与传统能源相比，风力发电不依赖外部能源，没有燃料价格风险，发电成本稳定，也没有碳排放等环境成本。正是因为有这些独特的优势，风力发电逐渐成为许多国家可持续发展战略的重要组成部分，风能开发能减轻空气污染和水污染，但如果处理不当，则会增加噪声污染。风力发电机组中的齿轮箱是一个重要的机械部件，作为传递动力的部件，齿轮箱在运行期间同时承受动、静载荷，齿轮箱正常工作时，其主要噪声来自于齿圈与齿轮的啮合，较好的解决办法是安装弹性支撑，利用齿轮箱弹性支撑，还可以减少从齿轮箱传递到机舱结构和塔架的振动，从而将齿轮箱的机械振动控制在规定的范围内，所以需要对其结构进行强度分析。
      本研究的叠簧式齿轮箱减振支撑，主要用于4点支撑系统双轴承结构的风力发电机组当中，采用金属框架式结构。在齿轮箱扭力臂上、下各有一个橡胶垫，齿轮箱支撑安装时使上、下橡胶垫各产生一定的预压缩量，齿轮箱工作时的振动就在预压缩量的范围内进行，在这种结构的传动系统中，齿轮箱的重量主要由低速轴来承担，减振支撑主要承受低速轴传递的力，依据齿轮箱载荷的特点，减振支撑的垂向刚度大，则扭转刚度大，其他方向刚度应尽量小。在齿轮箱支撑两端各有一个调节装置，使齿轮箱与主轴连接处受附加弯矩的作用，通过调整螺栓可实现对齿轮箱安装高度的微调，以避免系统出现过约束。同时，也可以调整减振支撑整体的刚度性能，以实现产品的变刚度设计，根据风力发电机组齿轮箱的工祝与所承受载荷的不同，可以调整橡胶的硬度和预压缩量，这种齿轮箱弹性支撑具有出色的阻尼和减振性能，可大大减少结构噪声的传递，承载大，且安装方法简单，更换方便。
      齿轮箱弹性支撑不仅要承受垂向载荷的作用，还需承受横向载荷的作用。两种载荷作用前，都需要经过螺栓预紧力载荷，齿轮箱弹性支撑的所有载荷工况见表，重启动分析的思路为：由于每个载荷步都包括螺栓预紧力，故不将螺栓预紧力这一载荷步设置重启动标志，后续的分析直接从重启动标志后(即螺栓预紧力加载后)进行分析，从而节约时间，齿轮箱弹性支撑有限元模型见图，其网格数量为126万个，其中金属网格数量为86万个，橡胶网格数量为40万个，经实际分析可知，单纯一个分析步计算节约时间为8-10h，3个载荷步可节约时间约为30h，重启动分析技术非常实用，而且设置非常简单。在Abaqus中，重启动分析可通过2种方式实现，第一种是CAE方式：路径为model-edit attribute-restart，指定分析的job名称以及想要的重启动分析步和增量步，最后在job里指定重新创建的工作类型并restart即可，第二种方式是修改INP文件：在INP文件中加入“*restart，read，strep=stepl，INC=increment”。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
                                                                                                                                                  杭州纳泰科技咨询有限公司
                                                                          本文出自杭州纳泰科技咨询有限公司www.nataid.com，转载请注明出处和相关链接！