毕业论文课题相关文献综述

文献综述

一、引言

面对当前不可再生能源短缺的境况，许多国家都发展清洁能源，主要有风能、太阳能等，但规模最大的是风力发电。现在风力发电技术已日趋成熟，市场正逐步扩大，风力发电已成为增长最快的可再生能源之一，并具备了与常规能源竞争的能力。

风力发电机组是将风能转化成电能的机械，风轮是风力发电机组最主要的部件，由桨叶和轮毂组成。桨叶具有良好的空气外力外形，在气流作用下产生空气动力是风轮旋转，将风能转成机械能，再通过齿轮箱增速，驱动发电机转变成电能。齿轮箱作为风电机组中的核心部件，其主要功能是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。通常风轮的转速很低，远达不到发电机发电所需要的转速，必须通过齿轮箱齿轮副的增速作用来实现，故将齿轮箱称之为增速箱。

由于机组安装在高山、荒野、海滩、海岛等风口处，受无规律的变向变负荷的风力作用以及强阵风的冲击，常年经受酷暑严寒和极端温差的影响，加之所处自然环境交通不便，齿轮箱安装在塔顶的狭小空间内，一旦出现故障，修复非常困难，故对其可靠性和使用寿命都提出了比一般机械高得多的要求，这些都决定了风电齿轮箱是工业齿轮箱设计制造难度最大的产品之一。

本设计的主要目的在于了解风电齿轮箱的工作原理，构成形式，实际应用等情况的基础上，根据计算载荷设计出合理的风力发电齿轮箱及其主要零部件。

二、国内外发展研究现状

（一）国外研究现状

国外兆瓦级风电齿轮箱是随风电机组的开发而发展起来的，Renk、Flender等风电齿轮箱制造公司在产品开发过程中采用三维造型设计、有限元分析、动态设计等先进技术，并通过模拟和试验测试对设计方案进行验证。此外，国外通过理论分析及试验测试对风电齿轮箱的运行性能进行了系统的研究，为风电齿轮箱的设计提供了可靠的依据。

1891年，丹麦人首先发明风电机组，到如今已经有一百二十三年的历史，而作为风电机组的重要组成部分，风电齿轮箱的发展尤为迅速。时至今日，国外主流风电机组已达到兆瓦级，其中丹麦已达到3MW，美国为1.5MW，而最高为5MW机组已于2006初在德国投入试运行。