姜荣国，李若辉，张国辉，张海超，王 强

(1.辽宁大唐国际新能源有限公司，沈阳 110001；2.中国科学院金属研究所 沈阳材料科学国家(联合)实验室，沈阳 110016)

风电齿轮箱小齿轮断齿原因分析

姜荣国1，李若辉1，张国辉1，张海超1，王 强2

(1.辽宁大唐国际新能源有限公司，沈阳 110001；2.中国科学院金属研究所 沈阳材料科学国家(联合)实验室，沈阳 110016)

风电场1.5 MW风电机组齿轮箱在运行中出现故障，经检查发现中速轴小齿轮出现断齿现象。采用宏观观察、微观观察、并结合相关理化性能测试，综合分析得出齿轮的失效原因。结果表明，风电齿轮箱中速轴小齿轮断裂性质为疲劳断裂，在断口上观察到清晰的疲劳弧线，裂纹源萌生于齿面接触疲劳产生的蚀坑中，而导致齿面严重接触疲劳的原因是偏载。

风电；齿轮箱；断齿；偏载

0 引言

近年来，随着经济的快速发展，化石能源被大量开采和使用，导致环境严重污染。每到秋冬季节，北方雾霾频发，给人们的生产和生活带来了诸多不便。解决环境污染问题，新能源首当其冲。风能是一种新型清洁可再生能源，合理利用风能部分取代传统化石能源越来越受到社会的关注和重视[1-3]。随着风力发电技术的日趋成熟以及风电成本的日益下降，风电能源比例在逐年增长，风电产业的发展前景非常广阔[4-6]。据报道，2007年底，我国累计装机容量已达5 906 MW，位居全球第五[7]。风电机组齿轮箱工作环境恶劣，载荷也非常复杂。因此，风电机组中的齿轮、轴承等核心部件失效问题较多[8]。……