机床与液压

作者：王昱晨，周建星，崔权维，费翔，李殿鹏，任国龙

单位：新疆大学机械工程学院；新疆大学机械工程学院；新疆大学机械工程学院；新疆大学机械工程学院；新疆大学机械工程学院；新疆大学机械工程学院

关键词：风电齿轮传动系统;轴心位移估计;公差分配;状态空间模型

基金：国家自然科学基金项目（52465015）；自治区科技计划项目（ZYYD2024QY04；2022B01017）

针对风电齿轮传动系统装配过程规划缺乏定量分析，导致装配成本高、部件偏心误差大的问题，提出一种对传动系统各部件轴心位移误差进行预测和公差分配的新方法。以某6 MW风电机组中的齿轮传动系统为研究对象，根据误差在装配过程中积累和传播的顺序建立误差传递链。在考虑装配精度、零件加工总成本、当前装入零件误差的情况下，建立各部件轴心位移误差传递的状态空间模型，并结合卡尔曼滤波方法对最终装配步骤的误差进行估计。最后，根据部件加工成本与公差的关系，使用Fmincon函数对各部件轴心位移进行公差分配。结果表明：装配精度权重系数对误差控制影响显著，当权重q从0增至100时，一级太阳轮与行星轮的轴心位移差值从1.81×10-4m锐减至1.20×10-6m；公差分配后，系统部分零部件（如两级太阳轮）的加工精度等级从5级放宽至6级，降低了加工成本；动力学仿真显示，公差分配后系统各啮合单元（除二级行星轮与齿圈外）的最大动态啮合力和均值均有所减小，系统传动平稳性未下降反而有所提升。该融合状态空间模型与优化算法的公差分配方法，能在保证系统装配精度与动力学性能的前提下，有效降低加工成本，为风电齿轮箱的精密装配提供了定量分析与优化工具。

来源：2026年第1期

《机床与液压》期刊编辑部

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