风电轮毅变桨加强板的结构分析

1引言
    风电机组的轮毂连接叶片和主轴，承受复杂的交变载荷，是风电机组中受力情况最为复杂的关键部件之一。风电机组轮载要求在二十年内不能失效，因此可靠性要求很高。当前兆瓦级风电机组均为三叶片配置，轮毂为铸造件，其结构复杂，强度分析普遍采用有限元方法。
    之前对风电机组肖毛澎夔的强度分析中，普遍采用MPC或刚性梁将叶根载荷的六个分量施加到轮毂的变桨轴承安装法兰上。然而对于兆瓦级变桨风电机组，叶根载荷的扭矩分量Mz不会从变桨轴承内圈传递到外圈进而传递到轮毂的变桨轴承法兰上。对于电动变桨的风电机组，叶根载荷的Mz分量会通过变桨轴承内齿圈传到变桨齿轮箱输出小齿轮上，然后通过变桨齿轮箱安装法兰传递到轮毂变桨板上。因此，轮x变桨板处一般会增大厚度，以加强局部的强度和刚度。如果将Mz与其他五个叶根载荷分量一起施加到变桨轴承安装法兰上，则无法对变桨加强板处的受力情况作出台理的描述。
    基于以上分析，本文在模型中加入了变桨齿轮箱假体，将Mz载荷施加在变桨小齿轮上，对轮毂变桨加强板局部的应力和变形卞况作了精确的分析。
2变桨系统的结构与载荷
    风电机组轮毂及变桨系统的结构如图1所示。叶片通过叶根螺栓安装在变桨轴承内圈上，变桨轴承外圈通过螺栓安装在轮毂法兰上，变桨齿轮箱的法兰通过螺栓安装在轮x变桨板上，变桨齿+E豁输出小齿轮与变桨轴承内圈的齿圈啮合，实现变桨动作或锁定桨距角．