文 | 冉雄涛，吴刚，姚洋洋，王廷霞

（作者单位：中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 ）

随着风力发电产业的飞速发展，风电机组运行数量与日俱增，运行过程中机械故障量也逐年增长，其中花键副的故障就是其中之一，从分析结果来看，花键副的加工精度，特别是内花键的精度差、齿面硬度低、缺乏主动润滑是其失效的主要原因。而内花键由于本身结构尺寸限制、较大过盈的组装要求，很难在加工同时保证其高精度和高硬度的要求。

目前，国内主流的风电机组齿轮箱制造商对于内花键的加工工艺主要有以下几种：第一种是软齿面并以插齿作为最终加工状态，第二种是以插齿后渗氮作为最终加工状态，第三种是以插齿后感应淬火作为最终加工状态。三种工艺的共同缺点就是无法同时保证精度和硬度，基于此种情况，本文以高精度、硬齿面内花键为目标，从结构设计开始，到有限元分析计算，再到试验验证，提出了一种可行的、可靠的工艺方案。

因外花键可与太阳轮轮齿同时进行渗碳淬火，工艺实现难度低，故本文主要对高精度、硬齿面的内花键加工工艺进行研究。

工艺方案

风电齿轮箱的传动结构一般采用1级行星级+2级平行轴传动或者2级行星级+1级平行轴传动，行星级输出与平行轴输入间都是通过花键连接传递扭矩和功率，其中外花键在行星级输出的太阳轮上，内花键在中间轴（也称内花键轴）上，内花键轴与大齿轮通过过盈配合实现扭矩和功率的传递，如图1所示。……