明阳SE3.0MW齿轮箱设计基础和常见故障

3MW齿轮箱润滑介绍

齿轮箱的一级润滑

齿轮箱的二级润滑

齿轮箱的回油

齿轮箱设计基础

一、齿轮传动简介及速比计算

(1)为什么采用齿轮传动？齿轮传动具有传动比准确，可用的传动比、圆周速度和传递功率的范围都很大，以及传动效率高，使用寿命长，结构紧凑，工作可靠等一系列优点。因此，齿轮传动是各种机器中应用最广的机械传动形式之一。齿轮是机械工业中重要的的基础件。

风力发电机的齿轮箱使用渐开线齿形，材料为低碳合金钢，外齿轮表面渗碳淬火磨齿（精度5级），内齿圈采用或低碳合金钢或氮化钢或调质钢，齿轮表面精加工（精度6级）。

(2)平行轴大小齿轮啮合：如下图

一对啮合的齿轮

增速比=大齿轮齿数/小齿轮齿数

主动轮与从动轮的旋转方向相反。按顺时针及逆时针判断。

实例：某品牌企业2.0MW中间平行级，大齿轮齿数113，齿轮轴齿数24。

传动比计算 i=113/24=4.708

(3)行星传动NGW型（N表示内啮合 G表示公用齿轮 W表示外啮合），行星齿轮传动：功率分流、体积小、重量轻，行星轮数量3、4、5…

二、液压系统基本原理

(1)油温较低时；

(2)油温较高时。

三、齿轮箱箱体结构及附属连接件

箱体结构：平行轴结构剖分式、整体式，包括轴、螺栓、销、轴承、密封件等。

轴承与箱体的配合：风电齿轮箱中的轴承要求按轴承制造商定以的重载配合。为了避免轴承和箱体损坏，有必要采用紧配合。一个轴承环应该是紧的；另一个应该紧或采取适当的措施防止内圈或外圈的转动。按一般原则公制行星轴承的外圈与行星孔的配合应至少为R6。根据运行状态和行星轮的设计情况，也可以采取其他配合。配合公差的选取应参照轴承制造商的意见。除非采用球面滚子轴承，行星轴承的内圈应固定紧以防转动。

轴承的寿命要求：20/25年寿命要求。

四、齿轮设计重要参数

齿轮设计计算主要包括：齿面接触疲劳计算、齿根弯曲疲劳计算、齿面接触静强度计算、齿根弯曲静强度计算、胶合计算，都是以安全系数为评价标准的。

啮合均载系数Kr：用于考虑齿轮间载荷分配的系数，如行星轮传动。主要由加工误差造成的，经过测试结果，5个行星轮的柔性销结构及三个行星轮的传统结构Kr在1.05以下，可取Kr=1.05。下面截图为标准的要求。

动载系数kv：是考虑齿轮制造精度及运转速度对轮齿内部附加动载荷影响的系数 。下面截图为标准的要求。

载荷分布系数kHβ：是考虑齿轮齿向方向载荷分配的系数。

下面截图为标准的要求。通常计算时，取1.25。

常见故障

一、齿轮故障

齿轮齿面点蚀、剥落（计算接触疲劳强度）；齿根断齿（计算弯曲疲劳强度）；胶合（擦伤）（计算胶合疲劳强度），80%是材料原因。

二、液压故障-齿轮箱顶部漏油

1.5MW齿轮箱出现的漏油问题：

原因：在箱体上加工油孔偏斜，共11台中出现1台。

来源：风光学苑