目前,應用于風電機組中的齒輪箱主要有主增速機、偏航變槳減速機幾種,在這些齒輪箱中,直齒傳動和斜齒傳動分別得到應用。
下面,我們簡述一下直齒傳動與斜齒傳動的各自特點:
問:直齒輪傳動的優(yōu)點?
答:傳動比范圍大、效率高、易加工。
問:直齒輪傳動的缺點?
答:
1、直齒傳動產生振動較大。
2、直齒輪傳動不論是由于設計、制造或形變等方面的原因,在同一時刻沿整個齒面上可能發(fā)生漸開線外形的一些變化。這將導致一個有規(guī)律的,每齒一次的激勵,它常是很強烈的。由此產生的振動既在齒輪上引起大的負載,又引起噪聲。
3、在接觸時間里有時由兩對齒嚙合所得到的附加強度并不能加以利用,因為應力是被循環(huán)中單齒嚙合的狀況所限定的。
總結:
相對于主增速機而言,偏航變槳減速器的載荷一般相對較小,由于結構設計原因,偏航變槳減速器的齒輪承受軸向載荷也很小,同時,偏航變槳減速器有傳動速比很大的特點。綜上,直齒傳動非常適合偏航變槳減速器的使用。
問:斜齒輪傳動的優(yōu)點?
答:
1、斜齒輪可看成是由一組薄片直齒齒輪錯位放置成的圓柱齒輪,這樣每一片的接觸是在齒廓的不同部位,從而產生了補償每個薄片齒輪誤差的作用,這個補償作用由于輪齒的彈性而非常有效,因而得出這樣的結果,誤差在10mm以內的輪齒能夠使誤差起平均作用,因而在有負載情況下,能像誤差為1mm內的輪齒那樣平穩(wěn)運行。因為在任何瞬時,大約有一半時間(假定重合度約為1.5)將有兩個齒嚙合,這就在強度方面帶來額外的好處。因此應力可建立在1.5倍齒寬,而不是一個齒寬的基礎上。
2、斜齒標準齒輪不產生根切的最少齒數(shù)較直齒輪較少,因此,采用斜齒輪傳動可以得到更為緊湊的機構。
問:斜齒輪傳動的缺點?
答:
1、容易產生不良的軸向力。
2、制造成本增加。
總結:斜齒傳動即使仍存在些許缺點,但相對于帶來的優(yōu)勢而言,這些可以得到解決的缺點顯得不足輕重,因此,在風電傳動領域,絕大多數(shù)主增速機使用斜齒傳動。