风力发电机组对鼓形齿式联轴器进行强度疲劳分析

风力发电机组增速齿轮箱高速轴和发电机转子轴的连接采用鼓形齿式联轴器，鼓形齿式联轴器能传递大功率、寿命长、结构简单、不需润滑并能补偿轴向、径向和角向位移，是风力发电机组传动链中的重要部件之一，它要有足够的强度和刚度，以机组在各种载荷情况下能正常运行。而且还要机组在遭受一些恶劣外部条件，如台风或暴风袭击影响时的   性。为了满足风电机组的长时间运行要求，   对鼓形齿式联轴器进行强度疲劳分析。

采用有限单元法，以德国船级社(GL)认证规范为依据，对大型水平轴风力发电机组主要零部件高速联轴器进行强度、疲劳分析计算以及优化设计，以设计出满足风力发电机组要求的高速联轴器。

基于某企业需求，对鼓形齿式联轴器进行有限元分析包括以下几方面的内容：

①按照鼓形齿式联轴器的受载情况，对鼓形齿式联轴器进行设计，建立风力发电机组高速鼓形齿式联轴器的实体几何模型。

②为膜片建立两种不同单元的有限元模型：四面体和六面体单元，进行对比分析，选择   优的一种模型进行强度分析。计算了膜片在承受各种载荷情况下的变形和应力大小及其分布，进而对它们进行了   强度校核和结果分析，不同工况下联轴器的轴向、径向和角偏移量满足设计要求。

③对膜片进行疲劳寿命分析，以机组的正常运行和使用寿命。

④对膜片进行优化分析，以   佳的膜片结构。

鼓形齿式联轴器是由齿数相同的内齿圈和带外齿的凸缘半联轴器等零件组成。外齿分为直齿和鼓形齿两种齿形，所谓鼓形齿即为将外齿制成球面，球面   在齿轮轴线上，齿侧间隙较一般齿轮大，鼓形齿联轴器可允许较大的角位移（相对于直齿联轴器），可   齿的接触条件，提高传递转矩的能力，延长使用寿命。鼓形齿式联轴器在工作时，两轴产生相对位移，内外齿的齿面周期性作轴向相对滑动，必然形成齿面磨损和功率损耗，因此鼓形齿式联轴器需在良好润滑和密封的状态下工作。

联轴器的适用范围：

联轴器与各种不同主机产品配套作用，周围的工作环境比较复杂。对于高温、低温、有油、酸、碱介质的工作环境，不宜选用以一般橡胶为弹性元件材料的挠性联轴器，应选择金属弹性元件挠性联轴器。弹性柱销鼓形齿式联轴器由于运转时柱销的窜动，自身噪声大，对于噪声有严格要求的场合不应选用。

联轴器的传动精度

小转矩和以传递运动为主的轴系传动，要求联轴器具有较高的传动精度，宜选用金属弹性元件的挠性联轴器。大转矩和传递动力的轴系传动，要求联轴器在高转速时，应避免选用非金属弹性元件弹性联轴器和可动元件之间有间隙的挠性联轴器，宜选用传动的膜片联轴器。