（论文）
4齿轮箱的密封、润滑和冷却
4.1齿轮箱的密封
齿轮箱轴伸部位的密封一方面应能防止润滑油外泄，同时也能防止杂质进入箱体内。常用的密封分为非接触式密封和接触式密封两种。
1.非接触式密封。所有的非接触式密封不会产生磨损，使用时间长。
轴与端盖孔间的间隙行程的密封，是一种简单的密封。间隙大小取决于轴的径向跳动大小和端盖孔相对于轴承孔的不同轴度。在端盖孔或轴颈上加工出一些沟槽，一般2~4个，形成所谓的迷宫，沟槽底部开有回油槽，使外泄的油液遇到沟槽改变方向输回箱体中。也可以在密封的内侧设置甩油盘，阻挡飞溅的油液，增强密封效果。
2.接触式密封。接触式密封使用的密封件应密封可靠、耐久、摩擦阻力小。容易制造和装拆，应能随压力的升高而提高密封能力和有利于自动补偿磨损。常用的旋转轴用唇形密封有多种方式，可按标准选取。密封部位轴的表面粗糙度R=0.2-0.63.与密封圈接触的轴表面不允许有螺旋形机加工痕迹。轴端应有小于30°的导入角，倒角上不应有锐边、毛刺和粗糙的机加工残留物。
本次设计采用了以上的第二种密封方式。
4.2齿轮箱的润滑、冷却
齿轮箱的润滑十分重要，良好的润滑能够对齿轮和轴承祈祷足够的保护作用。为此，必须高度重视齿轮箱的润滑问题，严格按照规范保持润滑系统长期处于最佳状态。齿轮箱常采用飞溅润滑或强制润滑，一般以强制润滑为多见。因此，配备可靠的润滑系统尤为重要。在机组润滑系统中，齿轮泵从油箱将油液经过滤油器输送到齿轮箱的润滑系统，对齿轮箱的齿轮和传动件进行润滑，管路上装有各种监控装置，确保齿轮箱在运转过程中不会出现漏油。保持油液的清洁十分重要，即使是第一次使用新油，也要经过过滤，系统中除了主滤油器之外，最好加装旁路滤油器辅助滤油器，以确保油液的洁净。对润滑油的要求应考虑能够起齿轮和轴承的保护作用。此外还应具备以下性能：1.减少摩擦和磨损，具有高强的承载能力，防止胶合；2.吸收冲击和振动；3.防止疲劳点蚀；4.冷却，防锈，抗腐性。风力发电齿轮箱属于闭式齿轮传动类型，其主要的失效形式是胶合与点蚀，故在选择润滑油时，重点是保证有足够的油膜厚度和边界膜强度。
润滑油系统中的散热器常用风冷式的，由系统中的温度传感器控制，在必要时通过电控旁路阀自动打开冷却回路，使油液先流经散热器散热，再进入齿轮箱。
风力发电机的增速齿轮箱的设计
5齿轮箱的使用及其维护
5.1安装要求
齿轮箱的主动轴与叶片轮毂的联接必须可靠紧固。输出轴若直接与电机联接时，应采用合适的联轴器，最好的弹性联轴器，并串接起来保护作用的安全装置。齿轮箱轴线上和与之相连接的部件的轴线应保证同心，其误差不得大于所选用联轴器的齿轮箱的允许值，齿轮箱体上也不允许承受附加的扭转力。齿轮箱安装后用人工搬动应灵活，无卡滞现象。打开观察窗盖检查箱体内部机件应无锈蚀现象。用涂色法检验，齿面接触斑点应达到技术条件的要求。
5.2定期更换润滑油
第一次换油应在首次投入运行500h后进行，以后的换油周期为每运行5000-10000h。在运行过程中也要注意箱体内油质的变化情况，定期取样化验，若油质发生变化，氧化生成物过多并超过一定比例时，就应及时更换。齿轮箱应每半年检修一次，备件应按照正规图纸制造，更换新备件后的齿轮箱，其齿轮啮合情况符合技术条件的规定，并经过试运转与载荷试验后再正式使用。
5.3齿轮箱常见故障
齿轮箱的常见故障有齿轮损伤、轴承损坏、断轴和渗透油、油温高等。
（论文）
6基于Pro／E的斜齿轮参数化造型
6.1Pro／E参数化建模概述
实践中存在着大量复杂却用途广泛的零件。比如：斜齿轮，其齿廓部分是渐开线螺旋面，齿根过度曲线部分由于加工方法的不同形状有异。为满足有限元分析、机构运动分析、动力学分析等的需要，有时要求精确绘制出渐开线斜齿轮的三维实体模型。齿轮造型精确度将直接影响有限元分析结果的准确性。传统的齿轮传动设计方法，设计过程重复，设计周期长、工作效率低。当齿轮的某一参数改变时，需要对齿轮组重新建模与装配，因此设计智能化程度低。
参数化设计是指在设计中，通过修改尺寸来实现对模型修改的设计方法。设计人员除输入必要的设计参数外，对设计过程不需要任何干涉，系统自动对设计的参数的约束条件进行分解和计算并完成设计过程。
Pro／E是美国PTC公司的标志性软件，问世于1988年。现已称为全世界最为普遍的3D CAD／CAM软件，其功能强大，模块众多，包括实体设计、零件装配、功能仿真等。Pro／E软件的长处及独特的地方表现在两个方面：一是它的参数化特征化定义实体造型的功能，从而给工程师们提供设计上的简便和灵活性：
另一方面是其独特的数据结构提供在工程上的完全相关性，即在产品开发过程中任何一个地方的更改都会得到其它相关地方的自动修改用Pro／E进行参数化设计，主要是用到Pro／E中的程序(Program)，这是一种相对非常简单的程序，它只是用一些简单的input、if-else等少数语句，对零件或组件设计过程中系统自动产生的信息进行编辑。使用者可以通过非常简单的程序语言来控制特征以及尺寸大小，以完成产品设计要求国内外许多学者对渐开线直齿轮的参数化建模和装配做了很多深入的研究，但是对于渐开线变位斜齿轮的参数化建模研究不多。本章依据渐开线参数方程以及螺旋线生成原理，在Pro／E中实现了斜齿轮的参数化建模，得到精确的三维模型。
6.2齿轮参数化模型建立
齿轮的参数化模型就是只需输入斜齿轮的关键参数就可以生成齿轮的三维实体模型。因此，在构造齿轮造型前，需要确定哪些是关键的参数，以及齿轮模型各部分轮廓尺寸与这些参数的关系与方程。
风力发电机的增速齿轮箱的设计
6.2.1设置参数与数学关系式
齿轮轮齿部分是齿轮类零件结构复杂的部分，也是齿轮类零件中关键的部分。渐开线变位齿轮的几何尺寸主要取决于以下几个参数：齿数、模数、分度圆压力角、齿顶高系数、顶隙系数、螺旋角、齿宽、变位系数。选择菜单栏中工具>程序，弹出菜单，选择编辑设计，这时会弹出记事本文件，对记事本文件中的“INPUT”到“ENDINPUT”进行编辑。记事中的MN表示定义的模数参数名，NUMBER表示参数值的类型。“请输入齿轮的法向模数”是提示栏。在定义完这些参数后需要给各个参数输入一个初始值。
定义完参数后，还需要通过这些参数来定义其它相关尺寸。同样事本中，在“RELATIONS”“ENDRELATIONS”设置基圆直径、节圆直径等的表达关系式。
6.2.2构造齿廓
直线上一点K的轨迹称为该圆的渐开线，该圆称为渐开线的基圆。直线称为渐开线的发生线，渐开线的生成原理如图所示。以基圆圆心为原点，渐开线的起始点A与圆心的连线为x轴，与其垂直的方向为Y轴建立直角坐标系，根据渐开线形成原理推导出渐开线方程。
图7 图8直齿齿轮
生成渐开线以后，创建基准平面，该基准平面过分度圆上一点以及齿轮中心轴，再将其绕轴线旋转一定角度，以该平面为对称面，对渐开线进行镜像即得齿廓另一侧的曲线，截取齿顶圆以内的部分即可获得完整齿廓。
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6.2.3生成齿轮
对于斜齿轮的精确建模，除了要生成渐开线，还必须生成螺旋线。依掘螺旋线的生成原理，将斜齿轮基圆柱面展开，螺旋线展开成一条直线，斜直线与轴线的夹角就是基圆柱面上的螺旋角，如图所示。据此得出螺旋线的参数方程。另外，在Pro/E环境F可以通过轴线的水平面上先绘制一斜直线，与轴线成夹角，然后将其投影到基圆柱面上也可作成螺旋线。
图8齿轮轴 图9太阳轮
图10内齿轮