陈 静

(长春理工大学光电信息学院，吉林 长春 130012)

基于有限元的风力发电机组传动齿轮故障振动分析

陈 静

(长春理工大学光电信息学院，吉林 长春 130012)

为了增进对风力发电机组传动齿轮故障情况的了解，掌握振动故障特性，不断提高发电机组齿轮工作效率，充分发挥有限元理论、齿轮啮合理论、振动力学作用，构建圆柱齿轮传动有限元模型，通过对风力发电机组传动齿轮振动频率和变形情况的模拟计算，进一步阐述了齿轮故障情况变化以及正常运作变化，掌握齿轮故障振动特性，奠定扎实的风力发电机组齿轮箱故障诊断理论基础。

风力发电机组；传动齿轮；故障；振动

1 风力发电机组齿轮箱故障

齿轮是风力发电机齿轮箱故障发生几率最高的部件，严重时还会造成发电机组故障或停机。风力发电机组主要由齿轮箱、离合器及紧急情况下的复位刹车系统构成。利用齿轮箱可提高风轮的转速，其中水平轴采用了行星齿轮传动及平行轴齿轮传动两种转动方式。根据传动级数又可将其划分为多级齿轮箱、单级齿轮箱。风力发电机组必须要充分发挥齿轮箱机械性能，保证齿轮箱的正常稳定运行，做好振动防护准备。齿轮箱损坏率高的风场损坏率可达50%。

常见的齿轮箱故障包括轴承损坏、油温过高、轮齿折断、齿根断裂等，其中以齿面疲劳故障和轮齿折断发生概率最大。随着风电机组的逐步扩容，轮毅高度不断增加，风力发电机组齿轮箱受力情况越发复杂。……