简介：  摘要：近年来，我国对电能的需求越来越多，风力发电有了很大进展。使用风力作为动力的发电机，其内部的齿轮箱是该电机组当中最为核心的一个机械零件。使用风力作为动力的发电机，其内部的齿轮箱是该电机组当中最为核心的一个机械零件。齿轮箱内部的高速轴，大量的使用圆锥滚子作为轴承。但这一类型的轴承发生的振动问题，频繁造成齿轮箱的振动大于规定要求的现象。根据有关的分析了解到，滚子部位出现的波纹度不正常现象，是导致振动大于规定要求这一问题的主要原因。         关键词：风电；齿轮箱；高速轴；轴承振动；应用分析         引言         风电齿轮箱是双馈风电机组中连接叶轮和发电机的重要部件，是传递能量和承受风载的核心部件。根据美国和欧洲相关研究机构统计资料表明：齿轮箱是风电机组故障率最高的部件之一，其引起的故障停机时间最长，其中约达 50%源于高速轴轴承故障。高速轴输入端常采用圆柱滚子轴承，输出端采用圆锥滚子轴承，由于外部风载激励和内部激励，特别是齿轮箱输出轴与发电机轴不对中，将使高速轴轴承载荷增大，给轴承带来附加位移和动载响应，加速高速轴轴承过早失效。         1齿轮失效特征归类概述         兆瓦级风机齿轮箱工作环境更加复杂，交变载荷以及运行速度的时刻改变给齿轮失效类型的准确诊断和定位带来了很大困难。除了齿轮长期运行逐渐积累的失效，风力齿轮箱的复杂运行环境使随机冲击带来失效也时常发生。为此，该文结合齿轮失效机理和失效演化过程对不同失效类型的特征进行归类分析，以便更加快速判断失效程度和类型。齿轮正常啮合、发生分布式失效、局部失效 3种情况，对其时域、频域特征进行具体分析。发生断齿失效时，在断齿处将会产生很大的冲击，在时域上表现为幅值的规律性增大；在频域上体现为啮合频率及其倍频的边频带数量增加，幅值增大，分布变广，同时由于冲击会引起齿轮箱某阶固有频率，产生共振带。当齿轮发生分布式失效时，如齿轮发生均匀磨损时，会导致传动间隙增加进而引起齿轮啮合点相对位置的变化，从而使激励成分发生变化。在频谱表现为旋转频率、啮合频率及其倍频的位置不发生变化，但幅值增大，即会产生啮合频率及其倍频的幅值增大的现象，同时振动信号会激发以转频为间隔的啮合频率边频带。这是由于分布式失效的啮合线相较于正常啮合时发生一定变化，啮合的平稳性受到破坏，冲击能量增大，使振动的幅值也相应增加。啮合频率幅值，边频带的振动幅值更加敏感于齿轮的磨损。因此，边带效应所对应的幅值变化是判断齿轮是否存在磨损的重要指标，同样当齿轮磨损严重时，其啮合频率的高次谐波也将更加明显。         2风电齿轮箱高速轴轴承振动         （ 1）对轴承进行布置的具体型式。使用风力作为动力的发电机，其内部齿轮箱高速轴使用的轴承，普遍是使用 1套当中的圆柱滚子类型的轴承，还有 2套面对面进行配对的圆锥滚子类型的轴承（型号是 32034-x）作为支承。（ 2）振动展开的分析。①对外观进行检查。相关工作人员针对上述齿轮箱 2出现的振动大于规定要求的情况，在测试工作的现场中对这一轴承当中的内、外圈、滚子以及保持架等零部件的不正常磨损等情况展开了检测。②轴承之前就存在的故障问题发生的频率。为深入对导致这一轴承，出现的不正常振动问题的原因进行分析，首先在这一高速轴工作转速达到 1802r／ min阶段时，要对轴承所有零部件之前就存在的故障问题发生的频率进行计算。③对出现的振动情况进行分析。振动测试期间得出的结果，还有圆锥滚子类型的轴承出现振动问题的特性，下面主要对轴向产生的振动数据展开分析，轴承出现的轴向振动的实际频谱分析结果，在低频（频率不超过 3000Hz）的这一个区间段之中，文中所述两个齿轮箱，出现的振动幅值，基本没有太大区别；而在高频（频率大于 3000Hz）的这一个区间段之中，齿轮箱 2使用轴承出现的振动问题的幅值，显著超过齿轮箱 1。另外，这一齿轮箱出现的振动问题的幅值最高点，明显大于规定的要求。对于高频（频率大于 3000Hz）的这一个区间段，和上表 2展开全面分析之后了解到，滚子出现故障特征所处的频率的 22倍，还有 44倍的谐波频率分别是在 3234Hz以及 6468Hz。因此若是滚子所处的 22倍～ 44倍之间的波圆度相对偏差，造成的振动频率就应该是在 3234Hz～ 6468Hz这一区间内，和 3200Hz～ 6500Hz的这一个区间十分吻合。所以，按照实际使用得出的经验，初步对轴承出现的振动问题进行判断，也许是遭遇滚子在第 22倍～ 44倍区间段上，波纹度产生的影响。         3风电齿轮箱行星轮轴承跑圈失效分析         3.1失效原因         1）轴承设计不合理。挡边受力区域太薄，挡边与圆柱体过渡圆角太小，容易造成圆角处应力集中，导致挡边断裂，出现跑圈现象； 2）行星轮轴承处结构设计不合理。轴承内圈之间没有隔套，导致轴承轴向游隙无法保证，使轴承承受附加轴向力； 3）润滑油量过大。导致外圈冷却速度过快，外圈与行星轮产生较大的温度差，减小了轴承外圈与内孔之间的过盈量； 4）齿轮箱一级行星传动机构的行星轮、太阳轮、内齿圈都是采用斜齿轮啮合传动，这种传动方式必定会给各个齿轮形成一种轴向力，作用在行星轮上的轴向力，虽然在太阳轮、内齿圈的相互作用下可以抵消大部分，但由于齿轮加工、装配的偏差，此轴向力会产生一定的偏载，使得行星轮会有一定的小范围前后窜动，这种窜动会受到内齿圈和连接在行星轮内圆的轴承外圈的限制，一旦行星轮这种偏载和窜动过大，就会造成轴承滚珠对外圈挡边的周期性多次冲击，当超出轴承外圈挡边的疲劳强度后就会形成多冲疲劳断裂，断裂后轴承外圈在轴向力作用下就会形成螺旋式位移。         3.2针对各项失效原因给出以下建议         1）设计轴承时，将轴承挡边受力区域增大，并增大挡边与圆柱体过渡圆角，以减小应力集中； 2）行星轮轴承内圈之间增加隔套，保证轴承轴向游隙； 3）合理设计行星轮轴承润滑油流量，满足润滑及冷却即可； 4）齿轮箱一级行星传动机构的齿轮加工、装配的偏差，导致偏载问题。这种刚性轴结构出现偏载不可避免。目前行业内有两种解决办法，第一种是采用无外圈轴承，即行星轮和轴承外圈集成于一体，这样就杜绝了外圈跑圈的可能性，同时行星轮有更多的内部设计空间，可以设计更大的滚子来提高承载能力。第二种是采用柔性销轴结构，柔性销轴设计允许行星轮组件在运行中产生柔性的偏移，保证齿面有更高的啮合率，特别是对多个行星轮的设计，使得各行星轮之间的载荷分布更均匀，有效降低行星轮偏载，不会带来附加的轴向力作用在轴承外圈上。         结束语         综上所述，通过对不同品牌的风电齿轮箱轴承的对比试验发现，高速轴轴承的振动异常是导致齿轮箱振动超标的原因之一。滚子的波纹度对轴承的振动有很大影响，可对滚子进行油石研磨（珩磨），进一步控制滚子的波纹度，从而保证轴承的使用及质量控制。

简介：摘要：齿轮的传动效率直接关系到传动系统的功率损耗，进而影响到企业经济效益和社会环境效益，正日益得到设计制造和应用单位的重视。尤其在当前环保压力的形势下，如何进一步降低功耗、提高传递效率更具现实意义。

简介：摘 要：船用齿轮箱的机械密封装置，使用环境恶劣，可靠性要求高，失效影响因素多，常常发生渗漏现象。本文从齿轮箱系统的角度和机械密封的结构设计展开，从制造、装配、使用等方面详细阐述其可能导致的失效及其原因，进行深入失效机理研究，为后续机械密封可靠性提高提供理论基础。

简介：摘要：近年来，我国 风电总装机容量逐年快速增长。作为风电系统和风电机组的核心动力设备，风电机组齿轮箱的运行状态直接关系到风电机组的整体性能和运行状态。由于风机内部运行环境恶劣，齿轮箱 长期处于交变冲击载荷运行工况 下，导致运行环境具有高度间歇性、波动性大等特点，容易直接产生齿轮点蚀、 轴承表面损坏和齿轮磨损等 故障。由于齿轮 箱关键零部件故障后维修难度大，维修成本高，因此有必要对风电机组齿轮 箱关键零部件进行诊断。

简介：摘要： 现阶段全球以及我国能源呈现出日益紧张的局面，尤其是在我国风电行业内突出明显。随着风力发电机组持续改进优化，单机功率以及装机容量不断扩大，风电机组在优化创新的同时也会发生一些故障问题，如风力发电机组齿轮箱设计制造以及运行故障问题，成为发电机组运行时的主要失效，因此技术人员在设计制造以及排除运行故障方面要做好充分的工作。本文就上述论点对大型风电机组齿轮箱故障特性以及关键设计技术问题进行分析，同时提出风电齿轮箱故障预防处理措施，最后对故障预警方式进行研究，希望本文内容可为相关行业提供参考价值。

简介：摘要：近年来，我国的机械工程建设的发展迅速，进入21世纪，能源短缺的问题被各方所密切关注，各国开始对能源的使用从不可再生能源（石油、天然气）逐步转变到可再生的清洁能源（风能、潮汐能、太阳能），对风能的使用是其中不可或缺的一部分，风力发电机组逐步进入大发展时期。但由于前期对风力发电机组技术储备不充分，后续不断暴露出各自不同的问题。其中风电齿轮箱的故障问题尤为突出，各种齿轮箱故障导致的停机损失及高额的运维费用是当前面临的问题。如何去降低运维费用，提高齿轮箱的可靠性？解决这些问题需要齿轮箱厂家、主机厂家、用户之间不断地沟通所存在的故障情况、技术难点和瓶颈，以达到持续优化齿轮箱设计、优化齿轮箱维修，最终降低齿轮箱故障率的最终目的。

简介：摘要：风电齿轮箱是风力发电机组中的重要机械部件，在风轮风力作用下机组会产生动力并传递到发电机中转化为能量。在针对风电齿轮箱的复合故障诊断过程中，需要采用到科学有效的变分模态风电齿轮箱复合故障特征提取方法，建立加权排序熵值变量进行量化处理，获得特征向量数据内容，再结合试验分析得出复合故障诊断结论。

简介：摘要：齿轮箱系统是现今机械、化工、船舶和航空等行业的关键设备，保证其安全、平稳地运行是设备检测维护工作的重点。齿轮箱输入轴的转速、联轴器结构和安装状态、齿轮箱负载、润滑油系统等是引起齿轮箱振动值变化的主要因素。定径机上、下辊齿轮箱是焊管厂的重要设备，在日常点检过程中发现设备振动值较 5月 25日周期测试数据逐渐增大，遂对该设备进行了跟踪测试及诊断分析，本文结合现场点检提供的信息，精确定位了设备故障。

简介：【摘要】采煤机是综采工作面的关键设备之一。现代采煤机的发展方向是大功率、高强度、高可靠性。然而，作为采煤机可靠性最薄弱的环节，摇臂齿轮箱机械失效频繁，严重制约了采煤机起动速度的提高，影响了综采工作面的均衡生产。传统的摇臂齿轮箱状态监测有铁谱分析和振动检测方法。

简介：摘要：风电齿轮箱是风能发电机的关键部分，随着风电的发展，风电齿轮箱也获得了良好的发展前景。国内的企业还存在技术能力不足的问题，需要了解齿轮箱制造的关键技术，提升技术水平，满足市场需求。风能发电有着广阔的前景，如何确保风机齿轮箱的性能，是目前厂商所关注的问题。本文探讨了风机齿轮箱的发展情况，研究了当前的关键技术，针对风电齿轮箱的复合故障诊断问题，采用故障诊断模型进行故障诊断，并通过试验验证该方法的有效性。

简介：摘 要 ： 风电产业的飞速发展促成了风电装备制造业的繁荣，风电齿轮箱作为风电机组的核心部件，一旦发生故障 ，除了高昂 的维修费用外，还会引起风力发电机的停机，因此本文通过研究风力发电齿轮箱结构， 分析 齿轮箱运行过程中常见故障，提出风力发电齿轮箱的发展趋势，以提高风力发电齿轮箱的运行可靠性。

简介：摘要 ：风力发电齿轮箱作为风力发电机的关键部位 , 一旦失效 , 除了本身的维修费用外 , 还会引起风力发电机的停机损失。通过研究目前风力发电齿轮箱的运维现状 , 提出风力发电齿轮箱的运维发展趋势 , 以提高风力发电齿轮箱的运行可靠性。

简介：摘要：伴随着我国综合国力的不断提升，国内的风电机的应用也随之逐渐发展起来。风电能源的提供受较多自然条件的限制，为满足风电能源的需求，应竭尽全力做好风力发电机的维护工作。齿轮箱是比较敏感又重要的部位，稍微出点意外就容易导致颇多的成本损失。为最大程度地减少故障发生的几率，应选各方面性能较佳的风力发电机组齿轮箱状态监测以及故障诊断系统。

简介：摘要：齿轮箱是风力发电机组中重要的主传动部件，将风轮的动能传递给发电机，并使其得到相应的转速。齿轮箱的运行好坏，直接影响到机组的发电能力及可利用率，影响整个风场的经济效益，所以齿轮箱的运行好坏起到至关重要的作用。本文阐述了风力发电机组齿轮箱结构作用、常见故障及处理方法，针对性的防范措施。

简介：摘要：在社会经济快速发展的现代社会，地球上的能源已经出现了严重的危机，大力开发新型清洁能源已经成为了一种不可避免的趋势。本文主要分析风力发电齿轮箱机械设计中存在的问题，并结合风力发电的实际情况寻找行之有效的解决措施，从而为风力发电的不断发展提供强有力的保障。

简介：摘要：介绍了三亚 100%低地板有轨电车动车转向架齿轮箱采用的技术，阐述了齿轮箱的具体结构组成、工作原理及主要部件的技术特性。

简介：摘要：齿轮箱中轴承具有传递运动、扭矩以及变速等功能，一旦轴承出现故障，会严重影响齿轮箱的正常使用。若齿轮出现故障，其中 60%的原因是由于齿轮失效引发的。现阶段对齿轮箱出现的故障进行诊断时，会采用振动法、油液分析法以及混沌诊断识别法。齿轮箱进入到运行状态，齿轮箱内的组成部分，包括轴、齿轮以及轴承等零件，都会处在振动的状态，受到振动的影响，轴承会出现点蚀情况，或者由于高温、轴面磨损等，导致轴承无法继续工作，严重影响发电机组正常的运行。

简介：摘要： 现代科技飞快发展，社会生产生活对能源需求度大幅度提升，但是由于化石燃料不仅会造成严重的环境污染，还会加剧资源损耗，不符合可持续发展要求。大力推行清洁能源设计应用，推动风力发电工程建设，一个重要点则是做好 风力发电齿轮箱机械设计，确保风电机组安全、稳定运行，为社会生产生活提供电能支持。但是，当前 风力发电齿轮箱机械设计还有很多不足需要完善，应契合实际情况，在深入理解风力发电内涵和作用基础上，寻求合理的改善措施。

简介：摘要：近年来，在社会发展的过程中， 风力发电机的工作环境比较恶劣，而且风速不稳定，齿轮箱经常在变载荷的情况下运行，容易发生过温故障，严重影响发电量，导致齿轮、轴承等机械磨损加快或疲劳点蚀，降低机组的整体使用寿命。因此，研究风力发电机齿轮箱产热及散热情况，选择合理的散热处理方案，对避免齿轮箱过温故障，延长齿轮箱使用寿命及提高风场经济性和可靠性有十分重要的意义。

简介：摘要：随着社会的发展，我国的各行各业的发展也有了很大的改善。 我国具有人口众多的特点，用电量需求量大，为了践行落实我国的环保战略，我国逐渐将风力发电等作为重要的发电途径之一。在风力发电过程中齿轮箱发挥着关键性作用，因此应重视对齿轮箱的优化设计，以降低其故障发生率，这是保证风力发电质量的关键。下文主要从风力发电齿轮箱机械设计存在的问题进行分析，并提出相应的应对策略。