风电机组滑动式偏航系统动力学分析

偏航系统的动力学模型

本文采用 ADAMS 软件构建偏航系统的动力学仿真模型，求出不同工况下偏航驱动力矩，进而分析偏航减速箱

中行星轮系间碰撞力的动态特性。

一、虚拟样机模型建立

在 Solidworks 软件中首先建立出偏航轴承系统和偏航减速箱装配体的三维模型，根据对偏航工作原理的分析，为了减小模型运行时间，提高计算效率，在对偏航系统进行动力学分析的时候，将偏航轴承和机舱部分与偏航减速箱分开计算。

对于偏航轴承系统 ：偏航大齿圈与大地建立固定副约束 ;四个偏航小齿轮分别与机舱上的定位孔建立旋转副约束 ;上滑动衬垫、下滑动衬垫分别与偏航大齿圈之间建立旋转副约束，并各自定义摩擦 ;径向滑板与偏航大齿圈内侧面建立定义接触，与机舱建立固定副约束 ;四个偏航小齿轮分别与大齿圈之间添加接触 ;径向滑板与大齿圈内测面添加接触。对于偏航减速箱 ：三个外齿圈分别与大地之间建立固定副约束 ;一级太阳轮与一级行星架间建立旋转副约束 ;三个一级行星轮分别与一级行星架间建立旋转副约束;一级行星架与一级外齿圈之间建立旋转副约束 ;下一级太阳轮与上一级行星架之间建立固定约束保证行星轮系运动的传递，其余约束与第一级行星轮系的约束相同 ;每个齿轮之间均定义接触。图 3 为添加完约束后的偏航轴承系统和偏航减速箱的虚拟样机模型。

二、载荷模型

对于风电机组偏航来说，主要的偏航阻力来自于两方面，由叶片传递到机舱上的风载荷作用，其中该风载荷对偏航的阻力矩的直接表现为逆偏航方向的阻力矩 ;由于机舱自重、风载荷垂直机舱的作用力、风载荷对机舱的倾覆力矩而导致上滑动衬垫、下滑动衬垫和径向滑板与偏航大齿圈和机舱间偏航时产生的摩擦力矩。