（论文）
2齿轮箱的设计
2．1 增速齿轮箱方案设计
对于兆瓦级风电齿轮箱，传动比多在100左右，一般有两种传动形式：一级行星+两级平行轴圆柱齿轮传动，两级行星+一级平行轴圆柱齿轮传动。相对于平行轴圆柱齿轮传动，行星传动的以下优点：传动效率高，体积小，重量轻，结构简单，制造方便，传递功率范围大，使功率分流；合理使用了内啮合；共轴线式的传动装置，使轴向尺寸大大缩小而；运动平稳、抗冲击和振动能力较强。在具有上述特点和优越性的同时，行星齿轮传动也存在一些缺点：结构形式比定轴齿轮传动复杂；对制造质量要求高：由于体积小、散热面积小导致油温升高，故要求严格的润滑与冷却装置。这两种行星传动与平行轴传动相混合的传动形式，综合了两者的优点。
依据提供的技术数据，经过方案比较，总传动比i=98．74，采用一级行星派生型传动，即一级行星传动+两级高速轴定轴传动。为补偿不可避免的制造误差，行星传动一般采用均载机构，均衡各行星轮传递的载荷，提高齿轮的承载能力、啮合平稳性和可靠性，同时可降低对齿轮的精度要求，从而降低制造成本。
对于具有三个行星轮的传动，常用的均载机构为基本构件浮动。由于太阳轮重量轻，惯性小，作为均载浮动件时浮动灵敏，结构简单，被广泛应用于中低速工况下的浮动均载，尤其是具有三个行星轮时，效果最为显著。设计齿轮箱的转动比为1：98.74，由于减速比较大，按照此转动比，齿轮箱的结构形式可设计为：一级行星传动+两级平行轴定轴传动。
图5采用的结构
行星齿轮传动由于有多对齿轮同时参与啮合承受载荷，要实现这一目标行星轮系各齿
风力发电机的增速齿轮箱的设计
轮齿数必须要满足一定的几何条件。
(1)保证两太阳轮和系杆转轴的轴线重合，即满足同心条件Z1?2Z2?Z3 。
(2)保证3个均布的行星轮相互间不发生干涉，即满足邻接条件。(Z1?Z2)sin180?Z2?2ha'
K(3)设计行星轮时，为使各基本构件所受径向力平衡，各行星轮在圆周上应均匀分布或对称分布。为使相邻两个行星轮不相互碰撞，必须保证它们齿顶之间在连接线上有一定问隙。 保证在采用多个行星轮时，各行星轮能够均匀地分布在两太阳轮之间，即满足安装条件 (Z1?Z3)/K?c c为整数，装配行星轮时，为使各基本构件所受径向力平衡，各行星轮在圆周上应均匀分布或对称分布。
(4)保证轮系能够实现给定的传动比i1H，即满足传动比条件。当内齿圈不动时有Z3/Z1?i1H?1
以上各式中： Z1——中心太阳轮齿数；
Z2——行星轮齿数；
Z3——内齿圈齿数；
K——行星轮个数； ha*——齿顶高系数。
（论文）
2．2齿轮参数确定
2.2.1行星轮系的齿轮参数
根据行星轮系的传动所需要满足的条件。
两级定轴的传动比i定?16.2，则一级行星传动i1?6.2，角标1表示低速级输入端， B?db1/db2?1.2，每个行星轮的传递的功率P=1660.33KW，工作寿命为20年。
参数计算：
1.选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数： 1）选择直齿圆柱齿轮。
2）齿轮精度等级为5级精度。
3）材料选择为20CrMnMo,热处理应为淬火。
4）初选小齿轮齿数为Z1=22，所以Z2=36.67，取37。
?d2/?di?2，
Kv2KH?2Zn1/Kv1KH?1Zn2?1.9
2∴A=nw1?diKc2Kv1KH?2Zn21Z2w1 /nw2?d2Kc1Kv2KH?1Zn22Zw2=3.8
E = A
22B=5.472
2 查得 i1=5.5
2.按齿面接触强度设计
d1t?31)确定公式内各计算数值
2ktT1??1?zhze?. ????d?a?????H??2风力发电机的增速齿轮箱的设计
2)计算
圆周速度V=2.037m/s
计算齿宽b及模数m。b=394.12. m=22.39. h=50.376 计算载荷系数k?kAkVkH?kH?=11.38537 据实际的载荷系数，分度圆的直径得：d1=264.75mm
2.根据经验选取螺旋角??7.5°压力角?n?22.5° ∴ ?t?22.675° (1)配齿计算
取nw?3 i1Za/nw1= C ，
适当调整i1=5.08696 5.08696×Za/ 3 = 39, ∴Za=23 , Zb= cnw-Za=94
ZC=0.5×(Zb-Za)=35.5
采用不等角变位，取ZC=35， 则 j=Z -Z=1.01724
bC查图可得适用的预计啮合角23°≤?tac≤26° 20°≤?tcb≤24°
' 预选?tac=24．5° (2)按接触强度初算a-c传动的中心距与模数 T?T/i?K1175
11aZa?ZC'' =
9549nw?c18.23/5.08696?0.983?1?59706N?M
太阳轮和行星轮材料选用20CrNiM06渗碳淬火，齿面硬度HRC58-62，选取?Hlim?1550MPa 齿宽系数?a?b?0.85， 齿数比u?∴a?476(u?1)KT ?405.08?u? 模数m?2acos?=13.82， 取mn=14
3aa2Hlimnzca?1.522za
未变位时 a?za?zc1 =409.5
' 按预取啮合角?tac=24.5°可得a—c传动中心距变动系数 yn?12(za?zc)?(cosatcosa'tac2mn(za?zc)/cos?
?1)/cos?
=0.40952 则中心距
a’=a+ynmn
=415.23 a取a’=416
计算a-c传动的实际中心距变动系数Y和啮合角?t
y?cosa'a'?a't(3)计算a—c传动的变位系数(4)计算a．C传动的变位系数
???(za?zb)inva'tmna?cosat?0.90828a'?0.4643
∴?tac=24.73°
t'?inva
=0.4712
2tanan（论文）
cos? =59.52
zv??3z?查图校核，??在p5与p6线之间，为综合性能较好区，可用。 查图分配变位系数艺?a=0．22，?c=O．2512 (4)计算c-b传动的中心距变动系数及啮合角?tac c-b传动未变位时的中心距 acb?1mn(zb?zc)/cos? =416.5658 ' y???0.0404
man' cos?tcb?cos?t?0.92395 5a' ∴a't=22.49°
(5)计算c-b传动的变位系数
inva?inva
??(z?z)'tcbt?bc'2a?a =-0.04558
2tanan?b??c????0.2056
''(6)重合度计算
?a?12?(za(tan?at1?tan?t)?(tan?at2?tan?t'))
=1.4336
???bsin? =1.0506 adb其中?at1?arccosca?0.528
?at2?arccos?mn
∴???a???行星轮系的参数为
?0.5317cda?2.4842
dbad
模数m=20，齿数Zs=27，Zp=45，Zr=117
分度圆直径ds=540mm，dp=900mm，dr=2340mm，
齿宽B1=445mm，B2=435mm 内齿轮R精度等级为6级。
2.2.2圆柱级齿轮参数
1.高速轴上的齿轮的设计
输入功率P=1562.857KW，小齿轮转速为1399.013r/min,传动比i=3.9183,工作寿命20年。
（1）选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数：
1）选择斜齿圆柱齿轮。
2）齿轮精度等级为5级精度。