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第1章 绪论 1

1.1 风力发电机组机械结构概述 1

1.2 风力发电机组的传动结构分类 2

1.2.1 增速型风力发电机组结构及特点 2

1.2.2 直驱型风力发电机组结构及特点 3

1.2.3 增速型与直驱型风力发电机组技术对比 3

1.3 增速型风力发电机组结构设计 4

1.3.1 风力发电机组多学科协同设计方法 4

1.3.2 风力发电机组一体化建模方法 5

第2章 风力发电机组结构设计 6

2.1 风力发电机组设计影响因素和载荷 6

2.1.1 风力发电机组设计考虑的环境条件 6

2.1.2 风力发电机组设计载荷及其来源 8

2.1.3 由环境条件确定整机安全等级 9

2.2 风力发电机组的设计过程和方法 10

2.2.1 风力发电机组功能规划 10

2.2.2 总体参数设计 12

2.2.3 结构方案设计 15

2.2.4 部件选型 17

2.3 风力发电机组可靠性设计与校核方法 18

2.3.1 可靠性设计 19

2.3.2 风力发电机组可靠性设计方法 20

2.3.3 风力发电机组可靠性校核内容 23

第3章 风轮结构规划与设计 25

3.1 风轮设计 25

3.1.1 风轮结构 25

3.1.2 风轮参数 26

3.1.3 风轮载荷分析 29

3.1.4 风轮设计流程 30

3.2 叶片结构与选型 31

3.2.1 设计和选型要求 31

3.2.2 原理和结构 31

3.2.3 叶片选型 33

3.3 变桨距机构设计 36

3.3.1 变桨距机构概述 36

3.3.2 变桨距机构规划 37

3.3.3 变桨距轴承选型与设计 41

3.3.4 变桨距机构设计 45

3.4 轮毂设计 48

3.4.1 轮毂设计概述 48

3.4.2 轮毂结构设计 50

第4章 主轴子系统结构规划与设计 52

4.1 主轴子系统结构设计 52

4.1.1 主轴子系统结构概述 52

4.1.2 主轴系统结构方案规划 52

4.2 主轴结构规划与设计 54

4.2.1 主轴设计规划 54

4.2.2 主轴直径估算 56

4.2.3 主轴法兰设计和估算 58

4.3 主轴承设计与选型 58

4.3.1 主轴承选型流程 58

4.3.2 轴承选型方案 59

4.3.3 主轴承载荷分析 59

4.3.4 主轴承寿命计算 60

4.3.5 主轴承的润滑与密封 61

第5章 增速齿轮箱结构规划与设计 63

5.1 齿轮箱设计概述 63

5.1.1 齿轮箱的设计目标 63

5.1.2 齿轮箱的设计条件 64

5.1.3 齿轮箱的设计步骤 66

5.2 齿轮箱传动方案设计 66

5.2.1 典型轮系方案 66

5.2.2 轮系方案优化方法 67

5.2.3 轮系布局设计原则 68

5.2.4 传动比分配原则 68

5.3 齿轮的设计和计算方法 69

5.3.1 轮齿齿形设计 69

5.3.2 轮齿参数计算 69

5.3.3 齿轮啮合计算 71

5.3.4 轮齿变位计算 71

5.3.5 齿轮修形方法 74

5.3.6 齿轮精度设计 76

5.3.7 齿轮材料 77

5.4 齿轮箱结构 77

5.4.1 箱体结构 77

5.4.2 行星架结构 78

5.4.3 齿轮轴结构 79

5.4.4 轴承选型 80

5.5 润滑与温控 81

5.6 性能评估 82

5.6.1 承载性能评估 82

5.6.2 传动性能评估 82

第6章 液压与制动系统规划与设计 84

6.1 液压系统功能规划 84

6.1.1 变桨距驱动功能规划 84

6.1.2 偏航阻尼与制动功能规划 85

6.1.3 传动系统制动功能规划 86

6.2 液压系统结构原理 86

6.2.1 液压系统结构概述 86

6.2.2 风电液压系统结构与原理 87

6.2.3 风电液压系统案例解析 89

6.3 液压系统设计方法 91

6.3.1 设计要求及工况分析 91

6.3.2 液压系统参数设计 94

6.3.3 拟定液压系统原理图 95

6.3.4 计算和选择液压件 97

6.3.5 液压系统性能校验 99

6.4 制动装置选型与设计 101

6.4.1 制动装置结构和原理 101

6.4.2 制动器选型与设计 102

第7章 支撑结构规划与设计 105

7.1 机舱传动链支撑结构设计 105

7.1.1 主机架功能规划 105

7.1.2 主机架结构特点 107

7.1.3 主机架结构 108

7.1.4 主机架设计步骤 110

7.2 偏航与回转支撑结构设计 111

7.2.1 偏航功能规划 111

7.2.2 偏航机构组成 112

7.2.3 偏航机构设计 114

7.3 塔架支撑结构设计 120

7.3.1 塔架功能规划 120

7.3.2 典型塔架结构 122

7.3.3 锥筒式塔架结构设计 123

参考文献 136