学号密级公开xxxxxxxxx本科生毕业设计风力发电机传动系统的设计学院名称：培黎工程技术学院专业名称：机械设计制造及其自动化学生姓名：马指导教师：同教授二○一三年五月BACHELOR'S DEGREE THESIS OF LANZHOU CITY UNIVERSITYDesign of Transmission System of WindPower GeneratorCollege : School of Bailie Engineering & TechnologySubject : Mechanic Design Manufacturing and AutomationName : MaDirected by : Professor Tong ChanghongMay 2013郑重声明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。
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本学位论文的知识产权归属于培养单位。
本人签名：日期：摘要风电产业的飞速发展促成了风电装备制造业的繁荣，传动系统是风电机组的核心系统，而齿轮箱又为双馈式风电机组传动系统的核心部件，备受国内外风电行业和研究机构的关注。
但由于国内齿轮箱的研究起步晚，技术薄弱，尤其在目前兆瓦级风力发电机中，其属于易过载和过早损坏率较高的部件，且易出故障。
与之相对应的，直驱式风力发电机具备低风速时高效率、低噪音等优点，但直驱式发电机组在风力发电越来越大型化发展的今天，其过于庞大的低速发电机运输、吊装困难，制造成本较高。
二者相比较，考虑到结构、经济问题，我们就不得不重新思考如何提高齿轮箱的传动效率，从而提高传动系统的传动效率。
本文在对风力发电机的结构、原理深入了解、研究的基础上，对其传动系统的齿轮增速系统进行自主设计。
先确定齿轮箱的传动型式，选取一级行星和两级平行定轴传动方案，再分配传动比，通过计算，确定各齿轮齿数，并对其进行接触强度校核，结果符合安全要求。
关键词：风力发电机；传动系统；直驱式；双馈式；齿轮增速箱ABSTRACTThe fast development of wind power industry helps to bring about booming of wind power equipment manufacturing business. Transmission system is the core of the wind turbine system and gear box, concerned by the wind power industry and research institutions at home and abroad, is the core component of doubly-fed wind turbine transmission system. But as a result of the research of domestic gear box started late and technology is weak, especially in the megawatt wind turbine, it belongs to easy to overload and high rates of premature failure parts and is easy to out of order. And at the same time, direct drive wind turbines is with the advantages of high efficiency and low noise when low wind speed, but direct drive wind power generator in more and more large-scale development today, low-speed generator is too large to transport and hoist and the manufacturing cost is higher. After compared with them, considering the structure and the economic problems, we are going to have to rethink how to improve the transmission efficiency of gear box, so as to improve the transmission efficiency of transmission system.On the basis of deep understanding the structure and principle of wind turbine, i have been doing an independent design about gear growth system of wind turbine transmission system and it is presented in this paper.Firstly, determine the transmission type of the gear box, select level of planets and two level parallel fixed axle transmission scheme, distribute transmission ratio, through calculation, determine the gear teeth, and contact strength check, the result is in conformity with the safety requirements.Keyword:wind driven generator; drive system; direct drive; doubly-fed; step-up gear box目录第1章绪论 (1)1.1风力发电机研究的背景及其意义 (1)1.1.1 风力发电机研究的背景 (1)1.1.2 风力发电研究的意义 (1)1.2风力发电发展的过程、现状及趋势 (2)1.2.1 风力发电初创时期 (2)1.2.2 风力发电徘徊发展期 (2)1.2.3 风力发电的现状及趋势 (3)1.2.4 我国风力发电技术存在的问题 (4)1.3本文研究的主要内容 (5)第2章风力发电机组的组成和驱动结构型式 (6)2.1概述 (6)2.2风力发电机组的组成与结构 (7)2.3风力发电机的结构型式 (10)2.3.1 直驱型风力发电机 (10)2.3.2 双馈型风力发电机 (11)2.3.3 直驱型风力发电机和双馈型风力发电机的特性比较 (12)第3章风力发电机组传动系统设计 (14)3.1传动系统的结构 (14)3.2风力发电机传动系统布置型式及其特点比较 (14)3.3增速齿轮箱传动系统的典型结构型式及分析 (15)3.4增速齿轮箱传动系统设计 (17)3.4.1 设计的主要内容 (17)3.4.2 齿轮增速传动系统设计 (19)3.4.2.1 传动比的分配 (20)3.4.2.2 行星齿轮选用满足的几何条件 (20)3.4.2.3 传动部分参数计算 (20)3.4.2.4 齿轮参数确定 (21)3.4.3 箱体 (30)3.4.4 齿轮箱的冷却和润滑 (31)3.4.5 齿轮箱的使用及其维护 (31)3.5联轴器的选用 (32)总结与展望 (33)参考文献 (34)致谢 (35)附录 (36)第1章绪论1.1 风力发电机研究的背景及其意义1.1.1 风力发电机研究的背景风能是一种可再生的自然资源，是太阳能的转化形式,具体指的是太阳的辐射造成地球表面受热不均，引起大气层中压力分布不均匀，从而使空气沿水平方向运动，空气流动所形成的动能。
据统计，地球上的风能理论蕴藏量约为2.74×1015MW,可开发利用的风能为2.×109MW，是地球水能的10倍，只要能够使用地球上1%的风能就能满足全球能源的需要。
风能是人类利用历史悠久的能源和动力之一，风能利用主要包括风力发电、风帆助航、风车提水、风力磨坊、风力锯木等。
人类对于风能的利用已有千年的历史，风能最早的利用方式是“风帆行舟”、利用“方格形风车”（Panemon）来带动石磨磨谷等。
12世纪，风车从中东传入欧洲。
据认为，是班师的十字军将风车的概念和设计带到了欧洲，风力和水力很快就在中世纪的英格兰成了机械能的主要来源。
今天，荷兰人将风车视为国宝，北欧国家保留的大量荷兰式的大风车，已成为人类文明是的见证。
如1895年，丹尼尔﹒哈利戴开始发展了后来演变成鼎鼎有名的“美国农场风车”。
在今天，假如没有这种风车，那么在美国、阿根廷和澳大利亚的许多地区，牲畜的牧场饲养也不是不可能的。
19世纪末，丹麦人首先研制了风力发电机。
1891年丹麦建成了世界第一座风力发电站。
到1973年发生石油危机后，风力发电进入了一个蓬勃发展的阶段，在世界不同地区建立了许多大、中型的风电场。
同时，气候的变化也推动了风电技术的进一步升温。
预计到21世纪中叶，风能将会成为世界能源供应的支柱之一，成为人类社会可持续发展的主要动力源[1]。
1.1.2 风力发电研究的意义从我国来看，改革开放以来,由于我国的经济增长基本建立在高消耗，高污染的传统发展模式上,出现了比较严重的环境污染和生态破坏,环境与发展的矛盾日益突出。
再加之不断增加的人口因素 ,这一切最终的结果是资源相对短缺，生态环境脆弱，环境容量不足，这也逐渐成为中国发展中的重大问题。
从世界范围内来看，风力发电作为无污染的可再生能源随着世界范围内石油、煤炭储量的不断减少和燃用石油、煤炭等对环境污染产生严重影响。
因此，节约能源，提高能源利用率，大力开发使用新能源和可再生能源，逐步以洁净能源替代矿物燃料，是我国能源建设与发展应遵循的原则，也是实施可持续发展战略的一个重要组成部分，对于环境保护和增加能源供应有着积极作用。
此种情况下风能的利用受到人们的关注，但我国的风力发电机大多引进国外整套设备，从中国大范围、持久开发风能的需要来看，单纯依赖国外进口风机绝不是根本出路。