一种风机齿轮断裂原因

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风电机组齿轮箱齿轮故障分析及改进措施

风电机组齿轮箱齿轮故障分析及改进措施摘要：齿轮箱是整个风电机组传动链的核心部位之一，其内部结构十分复杂，在工作过程中，受到变速变窄的长期冲击，极易发生故障，在风电齿轮箱的实际运行和维护过程中，需要根据其具体工作情况进行定期的维护与检修。

因此，文章对风力发电机齿轮箱的常见故障进行了分析，并提出了改进措施。

关键词：风电机组；齿轮箱；齿轮故障；改进措施引言：一般情况而言，风力发电机组的设置与建设场所通常是在野外海边等偏远地区，且由于其机舱空间较小，相关设备一旦发生故障，维修就十分困难，相应的维护保养费用较高，维修周期长，这样对于整体风力发电机的正常工作会产生严重影响，造成发电效率低，经济效益减少的情况。

因此，为了减少风力发电机齿轮箱的故障发生率，对其进行运行维护时，需要重点考虑的方面。

一、齿轮损坏对于齿轮箱而言，其故障主要包括齿轮损伤，轴断裂，轴承损坏，齿轮箱工作振动过大或出现异响，连接螺栓损伤，润滑系统故障等。

对于要接受变载荷冲击的齿轮而言，其齿轮部位损伤是十分常见的，包括了断齿、点蚀、齿面胶合、齿面磨损等问题。

一般来说，断齿的发生都是由于齿轮承受的载荷超过了其额定载荷造成的，主要原因包括：电路故障、突发的强风，也可能是由风电系统故障引起的紧急制动造成。

在整个齿轮设计的过程中，需要根据其运行环境的特点，对整体齿轮需要满足的最大载荷进行合理的规范与设计，同时应尽可能避免紧急刹车，减少对齿轮箱的冲击，同时要避免相关设备超负荷运行，防止疲劳的发生和断齿的出现。

在齿轮的各类损坏形式中，齿面损坏是最易发生的问题，可以从开始发生的点蚀逐步扩大，剥落或整体出现磨损，齿面损坏对于齿轮正常工作而言会产生很大影响，引起齿面损坏的原因也十分多样。

目前使用的齿轮由于当前加工技术有限、材料限制、成本等众多问题的综合影响，其本身可能会存在一定的问题，这样就会使齿轮容易发生点蚀与磨损。

在齿轮工作过程中会产生较大的局部应力，也是齿面发生故障的原因之一。

齿轮传动机构常见故障及其原因

齿轮传动机构常见故障及其原因齿轮传动机构常见故障及其原因齿轮传动机构是一种常见的动力传输方式，广泛应用于各种机械设备中。

然而，由于工作条件的恶劣和运行时间的延长，常常会出现各种故障。

下面将介绍齿轮传动机构常见故障及其原因。

1. 齿轮磨损与断裂齿轮磨损与断裂是齿轮传动机构最常见的故障之一。

其原因主要有以下几点：(1) 齿轮材料选择不当或制造工艺不良，硬度不符合要求；(2) 负载过重，超过了齿轮承载能力，导致齿面磨损；(3) 装配不当，齿轮轴向间隙过大或过小，导致齿轮表面接触不均匀，产生剧烈振动；(4) 润滑不良，齿轮表面摩擦导致局部高温，从而磨损齿面。

2. 齿轮啮合不良齿轮传动机构在工作过程中，由于各种原因可能出现齿轮啮合不良的故障。

原因主要包括：(1) 齿轮副安装不平行或位置偏差过大，导致啮合不良；(2) 齿轮模数选择不当或齿数计算错误，导致齿轮间隙不合适；(3) 齿轮轴向间隙过大或过小，造成齿轮端面挤压变形；(4) 齿轮加工精度不高，齿面垂直度太大。

3. 齿轮传动噪声过大齿轮传动机构在工作时会产生一定的噪音，但是如果噪声过大，会给工作环境带来一定的影响。

造成齿轮传动噪声过大的原因主要有以下几点：(1) 齿轮轮齿间隙太小或是不存在间隙，啮合过紧，产生冲击噪声；(2) 齿轮精度不够高，导致齿轮啮合过程中产生干涉，增加噪音；(3) 齿轮安装不平行或偏心，导致齿轮啮合面不均匀，增加噪声；(4) 润滑不良，齿轮表面摩擦增大，产生噪音。

4. 齿轮轴断裂和变形齿轮轴断裂和变形是齿轮传动机构常见的故障之一。

其原因主要有以下几点：(1) 齿轮传动负载过大，超过了齿轮轴的承载能力；(2) 齿轮安装不当，轴向间隙过大或过小，导致齿轮轴受到额外的冲击；(3) 齿轮轴材料选择不当，硬度不足，强度不够。

总之，齿轮传动机构在运行中，常常会出现磨损、断裂、啮合不良、噪声过大、轴断裂和变形等故障。

这些故障主要是由材料选择不当、制造工艺问题、负载过重、装配和润滑不当等因素引起的。

某风电机组行星齿轮断齿原因

某风电机组行星齿轮断齿原因
谢文婷;祁红璋;任蓓蕾;龚凯;袁象恺
【期刊名称】《理化检验:物理分册》
【年(卷),期】2022(58)3
【摘要】某风电机组行星齿轮在运行约2 a后发生断齿。

采用化学成分分析、宏观观察、断口分析、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法,分析了该齿轮断齿的原因。

结果表明:该行星齿轮原材料中存在大量聚集的夹杂物,在齿轮服役过程中,夹杂物附近易产生应力集中,从而在该处萌生裂纹,齿轮表面烧伤加速裂纹扩展,最终导致齿轮发生疲劳断裂。

【总页数】5页(P58-62)
【作者】谢文婷;祁红璋;任蓓蕾;龚凯;袁象恺
【作者单位】通标标准技术服务(上海)有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG115
【相关文献】
1.风电齿轮箱小齿轮断齿原因分析
2.哈尔滨第三发电有限责任公司600MW机组锅炉二次风漏风的原因及处理
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5.风电机组齿轮箱高速轴断齿原因分析
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风电齿轮箱小齿轮断齿原因分析

风电齿轮箱小齿轮断齿原因分析姜荣国;李若辉;张国辉;张海超;王强【摘要】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。

%A gearbox in the 1. 5MW wind turbine failed in the service, and the tooth of the small gear on the medium-speed shaft cracked seriously. Macro-observation, micro-observation, fracture observation and some other physical and chemical tests were adopted to analyze the reason for the failure of the cracked gear. Finally, the cause for the failure of the gear was analyzed systematically. The results show that the failure mode of the small gear is fatigue fracture, according to the beach marks observed on the fracture surface. The fatigue crack started at the bottom of the pits caused by the contact fatigue, which should be attributed to the unbalanced load.【期刊名称】《失效分析与预防》【年(卷),期】2016(011)005【总页数】7页(P315-321)【关键词】风电;齿轮箱;断齿;偏载【作者】姜荣国;李若辉;张国辉;张海超;王强【作者单位】辽宁大唐国际新能源有限公司，沈阳110001;辽宁大唐国际新能源有限公司，沈阳110001;辽宁大唐国际新能源有限公司，沈阳110001;辽宁大唐国际新能源有限公司，沈阳110001;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【正文语种】中文【中图分类】TG115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。

风力发电机齿轮箱常见故障及预防措施

胶合是相啮合齿面在啮合处的边界膜受到破坏，导致接触齿面金属融焊而撕落齿面上的金属的现象，很可能是由于润滑条件不好或有干涉引起，适当改善润滑条件和及时排除干涉起因,调整传动件的参数，清除局部载荷集中，可减轻或消除胶合现象。

二、轴承损坏轴承是齿轮箱中最为重要的零件，其失效常常会引起齿轮箱灾难性的破坏。

轴承在运转过程中，套圈与滚动体表面之间经受交变负荷的反复作用，由于安装、润滑、维护等方面的原因，而产生点蚀、裂纹、表面剥落等缺陷，使轴承失效，从而使齿轮副和箱体产生损坏。

据统计，在影响轴承失效的众多因素中，属于安装方面的原因占16%，属于污染方面的原因也占16%，而属于润滑和疲劳方面的原因各占34%。

使用中70%以上的轴承达不到预定寿命。

因而，重视轴承的设计选型，充分保证润滑条件，按照规范进行安装调试，加强对轴承运转的监控是非常必要的。

通常在齿轮箱上设置了轴承温控报警点，对轴承异常高温现象进行监控，同一箱体上不同轴承之间的温差一般也不超过15゜C，要随时随地检查润滑油的变化，发现异常立即停机处理。

三、断轴断轴也是齿轮箱常见的重大故障之一。

究其原因是轴在制造中没有消除应力集中因素，在过载或交变应力的作用下，超出了材料的疲劳极限所致。

因而对轴上易产生的应力集中因素要给予高度重视，特别是在不同轴径过渡区要有圆滑的圆弧连接，此处的光洁度要求较高，也不允许有切削刀具刃尖的痕迹。

设计时，轴的强度应足够，轴上的键槽、花键等结构也不能过分降低轴的强度。

保证相关零件的刚度，防止轴的变形，也是提高轴的可靠性的相应措施。

四、油温高齿轮箱油温最高不应超过80゜C，不同轴承间的温差不得超过15゜C。

一般的齿轮箱都设置有冷却器和加热器，当油温底于10゜C时，加热器会自动对油池进行加热；当油温高于65゜C时，油路会自动进入冷却器管路，经冷却降温后再进入润滑油路。

如齿轮箱出现异常高温现象，则要仔细观察，判断发生故障的原因。

首先要检查润滑油供应是否充分，特别是在各主要润滑点处，必须要有足够的油液润滑和冷却。

风机齿轮箱的故障原因分析

风机齿轮箱的故障原因分析摘要：风能是一种蕴藏量非常丰富的自然资源，并且具有可再生、成本低、无污染等一系列的优点，目前已经得到了广泛的应用发展。

随着风电产业的发展，风机的故障问题也是一个不能忽视的问题，特别是风机齿轮箱的故障原因及分析。

本文对风电齿轮箱常见的故障形式进行了较为全面的研究分析，具有很强的现实意义。

关键词：风能；风电齿轮箱；故障形式一、引言我国的风力发电技术相对于其他发达国家起步较晚，然而近些年来的发展却十分迅速。

以往的风力发电机组都要依靠靠进口，而到20世纪90年代后，通过采用国外先进的技术，并在此基础上进行优化和创新，使得目前国内通过专业化协作使整机国产化率达到89％，技术经济指标也都满足了设计指标的要求，并且具备了进行批量生产的能力。

随着风电机组越来越广泛的使用，风力发电机的故障也逐渐引起了人们的关注。

近年来由齿轮箱故障或损坏引起的机组停运事件时有发生，这是由于风电机组单机容量的不断增大，以及风电机组的运行时间的逐渐累积所导致的，由此带来非常严重的直接损失和间接损失，维修人员投入维修工作的工作量也有不断增加。

因此，研究风电齿轮箱常见的故障形式进就变得极为必要。

二、常见的风电齿轮箱故障分析一般情况下，风力发电机组是在环境非常恶劣的条件下运转工作的，受力情况十分复杂，常见的风电齿轮箱故障有磨损、齿面胶合、齿面接触疲劳和弯曲疲劳与断齿等。

第一，磨损。

风电齿轮的磨损部位主要是渐开线工作面和齿的啮合以及齿轮两端平面损耗掉金属。

风电齿轮的磨损一般分为四种情况，第一种是由接触表面上的金属以一定的速率缓慢的损耗而造成的正常磨损或磨光。

在预期寿命内，它将不影响齿轮的正常使用。

第二种是风电齿轮在长期的重负荷作用下发生的破坏，属于中度磨损，是金属的较快的损耗。

这种磨损会产生破坏并降低齿轮的使用寿命。

第三种是风电齿面的损坏，很容易降低风电齿轮的使用寿命，并导致平稳性受到破坏。

第四是在风电齿轮高速运转的过程中，一些细颗粒进入到轮齿的啮合中引起损坏。

风力发电机齿轮箱常见故障及预防措施

风力发电机齿轮箱常见故障及预防措施风力发电机齿轮箱是风力发电机的核心部件之一、在运行过程中，由于受到风能变化、运行负载和磨损等因素的影响，齿轮箱会出现一些常见的故障。

为了保障风力发电机的正常运行，必须及时识别和处理这些故障，并采取相应的预防措施。

常见的风力发电机齿轮箱故障主要包括齿轮磨损、齿轮断裂和轴承故障等。

下面将就这些故障进行详细介绍，并提出相应的预防措施。

1.齿轮磨损：齿轮磨损是由于齿轮啮合过程中的冲击、疲劳和磨擦等原因引起的。

如果齿轮磨损过多，将会导致齿轮箱的运行不稳定和效率下降。

为了预防齿轮磨损，必须注意以下几点：-优化齿轮设计，提高齿轮的承载能力和寿命。

-定期检查齿轮啮合情况，发现问题及时进行维修或更换。

-加强润滑，保持齿轮箱的润滑油清洁，并根据实际情况定期更换润滑油。

-控制齿轮箱的运行温度，过高的温度将加速齿轮磨损。

2.齿轮断裂：齿轮断裂是由于齿轮受到过大的冲击或疲劳载荷导致的。

齿轮断裂会导致齿轮箱损坏，甚至造成风力发电机的停机。

为了预防齿轮断裂，必须注意以下几点：-优化齿轮设计，提高齿轮的承载能力和疲劳寿命。

-加强齿轮的制造质量检验，确保齿轮的材料和工艺符合要求。

-加强齿轮箱的运行监测，及时发现齿轮断裂的预警信号。

3.轴承故障：轴承故障是由于轴承受到过大的力、振动和摩擦等因素引起的。

如果轴承出现故障，将会导致齿轮箱的运行不稳定和寿命降低。

为了预防轴承故障，必须注意以下几点：-选择优质的轴承，提高其承载能力和寿命。

-加强轴承的润滑，保持润滑油清洁并定期更换。

-加强轴承的运行监测，及时发现轴承故障的预警信号。

除了以上常见的故障，风力发电机齿轮箱还可能出现其他问题，如油封泄漏、齿轮间隙无法调整等。

为了预防这些问题，必须加强对齿轮箱的维护和监测，定期进行检查和维修，及时处理问题。

总之，风力发电机齿轮箱的常见故障主要包括齿轮磨损、齿轮断裂和轴承故障等。

为了预防这些故障，必须采取相应的预防措施，包括优化齿轮设计、加强润滑、加强轴承的检测和维护等。

风电机组齿轮箱高速轴断齿原因分析

风电机组齿轮箱高速轴断齿原因分析摘要：在碳达峰、碳中和的等国家新政策的推动下，国内风力发电装机容量持续增长。

同时，随着风力涡轮机运行时间的增加，离心风机设备的故障率不断上升，离心风机的运行和维护问题日益突出。

风机齿轮箱是连接离心风机主轴轴承和发电机的关键旋转部件。

其主要功能是将叶轮在风速作用下形成的驱动力传递给发电机组，使其获得相对速比。

由于风机齿轮箱工作环境恶劣，负载相对复杂。

因此，减速器中的关键部件，如传动齿轮、滚动轴承、旋转轴等存在许多无效问题。

其中，断齿是减速器最严重的无效方式，这将立即导致离心风机停机，从而危及生产率，并继续造成非计划的更换和维护成本。

关键词：风电机组；齿轮箱；高速轴断齿；原因；措施1机组故障概况某风电机组齿轮箱高速轴在运行16000h时发现齿轮箱异常，停机解体后发现高速轴的齿面断裂。

高速轴材料为DIN17210—1986中的17CrNiMo6，符合标准，该材料经过渗碳淬火热处理，有效硬化层深度要求不小于1.47mm。

机组为1500kW、三叶片、水平轴、上风向、变速变桨恒频的双馈机组，齿轮箱为一级行星两级平行结构的齿轮箱。

2失效原因分析2.1宏观检查依据GB/T3481-1997对高速轴样品进行损伤定性，检查发现，样品20个齿面存在载荷不均现象，受力侧均存在明显磨损痕迹，其中电机侧齿面的磨损程度明显比对侧严重；样品除齿面整体磨损外，主要存在齿端折断和剥落2类损伤形貌；齿端折断位于1个齿靠近电机侧端部，发生断裂部位齿长约57mm;剥落损伤位于紧邻断齿的齿面和与断齿相邻的齿面。

高速轴样品的主要实测尺寸有：高速轴总长约1070mm,共有20个齿，齿沿轴向长约195mm,沿齿向长205mm;齿高约18mm,齿间距约26mm。

2.2材料化学成分分析从高速中间轴的断裂位置提取了部分样品，并利用EMGA-930氧氮氢联测仪以及固定式金属光谱仪分析了该样品。

在不计算热处理等情况影响的前提下。

风电齿轮箱中齿轮的故障诊断

风电齿轮箱中齿轮的故障诊断风电齿轮箱的故障中有很大一部分故障来自于齿轮，齿轮运行环境较为简单，长时间超载，润滑不良，轴承或齿轮的错误安装，以及齿轮本身啮合不良等缘由都会导致齿轮故障，寿命减短。

振动检测是目前检测风电齿轮箱故障最全面最有效的检测方式，只要运用合适的振动检测仪器采集数据加以分析就能推断出齿轮的运行状况，对故障部件准时进行修理更换以确保设备的正常运行，甚至在故障早期就加以预防，延长部件寿命。

下面介绍一下齿轮的主要故障形式及振动表现：齿轮磨损：齿轮磨损时其啮合频率的边频带幅值会明显增大，严峻时会消失齿轮的固有频率，并有转频调制。

齿轮负荷大：一般状况下负载高时，会消失很高的啮合频率及其谐频。

齿轮游隙或偏心：齿轮啮合频率及其谐波被转频调制，消失固有频率振动。

齿轮不对中：齿轮不对中时一般会产生齿轮啮频率的高次谐波，且一倍频幅值较低而二倍三倍较高。

齿轮断齿或裂纹：齿轮消失断齿等严峻损坏时会在该齿轮转速频率和固有频率处产生较高振动，且时域上会有明显的冲击。

图为齿轮不平衡或游隙典型频谱振动数据采集之后，依据齿轮齿数和转速等数据可以计算出齿轮的啮合频率，加上时域或频谱中的特征可以对齿轮箱的故障进行诊断。

然而，实际应用中，由于齿轮箱中有多组齿轮和轴承，转速也并非一成不变，频谱分析往往有各种频率消失，有些频率非常接近，辨认比较困难。

这时我们需要依据测点位置结合振幅大小分析，针对每个齿轮箱，在其工作状态良好的状况下，采集得到基准的频谱，在状态监测和故障诊断中通过与基准频谱进行对比，来发觉问题。

对于轴承部位测量,假如各部位振动都很大,一般可能是齿轮问题,假如个别轴承部位振动大可能是轴承问题。

图为该齿轮拆开之后的照片，多个断齿，与诊断结果全都。

风力发电机齿轮箱轮齿断裂原因分析

风力发电机齿轮箱轮齿断裂原因分析摘要：风能变化是风力发电机的主要部件之一，刀具是旋转齿轮箱最常用的部件，其工作状态直接影响到整个材料的工作状态，齿轮的主要失效形式是齿面磨损，齿面接触疲劳、齿面塑性变形及齿面弯曲断裂，因此，研究风机齿面断裂的原因，提高风机的整体性能具有重要意义，提高风力发电机使用寿命，降低风力发电机维护成本。

关键词：风力发电机；齿轮箱轮齿；断裂原因1. 风力发电机齿轮箱轮齿断裂的原因1）随机断裂通常是由于轮齿缺陷、点蚀、剥落或其他应力集中源在该处形成过高局部应力集中引起的。

2）夹杂物、细微磨削裂纹等轮齿缺陷在交变应力作用下，裂纹不断扩展导致轮齿随机断裂。

3）不当热处理造成的过高残余应力也能引起轮齿的局部断裂。

4）载荷过大，或轮齿修形不到位，引起啮入冲击载荷过大，都会造成随机断裂。

5）轮齿偏载造成的齿面损伤会引起轮齿腰部或轮齿根部的随机断裂。

6）较大的异物进入啮合处也会使局部轮齿断裂。

2. 风力发电机齿轮箱轮齿断裂原因分析过程和结果2.1材料力学性能测试结果在斜齿段的1/2轴半径位置，沿纵向制取3根棒状拉伸试样（?10mm）和3个V型冲击试样（10mm×10mm×55mm），在轮齿心部取2根棒状拉伸试样（?5mm）。

研究得知，中间轴材料的规定塑性延伸强度略低于技术要求下限，其他指标满足技术要求，材料室温冲击吸收功满足技术要求；轮齿心部材料的拉伸性能满足技术要求。

2.2宏观形貌分析图1为断齿中间轴宏观形貌照片。

可见，轴上共有3条轮齿发生断裂，分别编号为1、2、3。

图1齿轮轴宏观形貌其中断口1和断口2形貌类似，整个断齿上都观察不到明显的塑性变形，面积较大的断面上可见清晰的贝纹状疲劳弧线，断口断裂方向与齿面夹角约为70°，结合轮齿受力情况，判断该断口为交变弯曲应力作用下的疲劳断口。

断口1、断口2主起裂源均位于距离右侧端面90mm的位置，两个断口的起裂源均位于齿腰位置，疲劳裂纹在交变弯曲载荷作用下向两侧和对面扩展，疲劳断口的瞬断区面积很小，表明轮齿所受循环应力不大。

偏航齿圈断裂分析与研究

偏航齿圈断裂分析与研究摘要：南方风电场的，风湍流强度大、风向变化频繁，为了最大捕获风能，机组需偏航追踪风向变化，但频繁启停偏航容易造成机组偏航系统故障。

本次研究深入的研究了某风电场33号风机偏航齿圈偏航大齿断齿故障，提出风电场偏航大齿断齿故障产生的原因及解决方法。

关键词：风电场；偏航；偏航大齿；断齿一、引言南方风电场风向突变降低了风电机组风能捕获效率，造成风力发电机组需要频繁的偏航，降低了偏航系统使用寿命，现有山地风电场急需进行偏航系统整体维护，提高偏航系统可靠性，提升发电能力。

二、偏航大齿断齿故障原因分析齿轮断齿分为轮齿折断、齿面疲劳、齿面胶合、齿面磨损这四类〔1〕。

这四类故障的严重程度由重至轻。

一旦发生齿轮折断问题，则发电机组不能发电，必须全面检修，将故障排查后才能投入运行。

齿轮断齿问题产生的原因一般为偏航大齿的结构产生了变化〔2〕。

风电场偏航齿圈的断齿的问题体现在五个方面：（一）33号风机偏航大齿点蚀现象由于偏航齿圈结构原因，33号风机偏航大齿暴露在塔筒内部，上方为偏航制动盘，偏航刹车是刹车片及制动盘磨损产生的细微颗粒掉落在偏航大齿润滑脂内，在齿轮啮合的过程中，细微颗粒在偏航过程中遭受挤压导致偏航大齿齿面上产生一个细小微粒状的点蚀，如果该点蚀持续扩大，则齿轮会发生裂纹变化。

（二）33号风机偏航大齿胶合现象再检查33号风机断齿情况时，明显发现风机在偏航时发生很大的异响及振动，可以断定33号风机偏航大齿与偏航小齿之间发生了胶合现象。

为了防止胶合，需采用黏度较大或抗胶合性能较好的润滑油及提高齿面硬度与降低表面粗糙度等措施。

（三）33号风机偏航大齿齿面疲劳现象齿轮疲劳的现象产生，齿轮在啮合过程中，既有相对滚动，又有相对滑动。

这两种力的作用使齿轮表面层深处产生脉动循环变化的切应力。

轮齿表面在这种切应力反复作用下，引起局部金属剥落而造成损坏。

其损坏形式有麻点疲劳剥落、浅层疲劳剥落和硬化层疲劳剥落三种。

齿轮常见故障及产生原因

齿轮常见故障及产生原因齿轮是一种常用的传动元件，广泛应用于机械设备中。

但是，在使用过程中，齿轮常常会出现各种故障。

以下是一些常见的齿轮故障及其产生原因：1. 齿面疲劳断裂：齿面疲劳断裂是齿轮最常见的故障之一。

它是由于齿轮长期受到循环加载引起的。

较高的载荷、较大的冲击载荷、不均匀的载荷和设计缺陷都可能导致齿面疲劳断裂。

2. 齿面磨损：齿面磨损是齿轮另一个常见故障。

它通常是由于齿轮表面间的相对滑动引起的。

摩擦、磨粒和润滑不良都可能导致齿面磨损。

3. 齿面点蚀：齿面点蚀是齿轮表面局部点状损伤的一种形式。

它通常是由于齿轮表面间的高压、低速滑动引起的。

缺乏润滑、振动和不均匀的载荷分布都可能导致齿面点蚀。

4. 齿面碎裂：齿面碎裂是齿轮表面局部断裂的一种形式。

它通常是由于齿轮受到突然冲击负荷引起的。

过载、异常载荷和设计缺陷都可能导致齿面碎裂。

5. 齿轮齿条指向不准确：齿轮齿条指向不准确会导致齿轮配合不良，进而引起噪音和故障。

这可能是由于加工误差、装配不当或磨损引起的。

6. 齿轮错位：齿轮错位指的是齿轮轴线偏离正常位置，导致齿轮啮合不良。

这通常是由于轴承松动、装配不当或齿轮轴向负荷不均匀引起的。

7. 齿轮轴瓦损坏：齿轮轴瓦损坏通常是由于齿轮轴向瓦表面不匹配、油膜破裂或载荷过大引起的。

瓦表面的磨损和磨损粒子的产生会进一步加剧齿轮轴瓦的损坏。

8. 齿轮变形：齿轮变形可能是由于材料强度不足、过载和高温引起的。

长时间的运行、过载和高温会导致齿轮变形，进而影响齿轮的啮合和传动性能。

总而言之，齿轮常见的故障包括齿面疲劳断裂、齿面磨损、齿面点蚀、齿面碎裂、齿轮齿条指向不准确、齿轮错位、齿轮轴瓦损坏和齿轮变形。

这些故障的产生原因是多种多样的，包括载荷过大、冲击负荷、设计缺陷、装配不当、润滑不良和材料强度不足等等。

因此，在设计、制造、装配和维护齿轮时，需要注意这些故障的产生原因，以保证齿轮的正常运行和使用寿命。

齿轮断齿原因分析【汇总】

齿轮断齿原因分析概况描述：生产上的齿轮轴在使用两个星期后，突然发生断齿，给生产造成了很大的损失。

为了弄清楚产生断齿的原因，从以下几方面进行分析。

1、化学成份分析C Si Mn S P Cr Mo Al大0.39 0.31 0.52 0.002 0.06 1.5 0.17 0.85小0.15 0.25 0.55 0.016 0.013 0.75 0.15从成份上看，大有材料为38 Cr Mo Al，小的材料为20 Cr MnMo2、宏观形貌大：断口处晶粒粗大稍发亮，为脆性断裂。

小：断口处晶粒细小，瓷性灰色断口，为韧性断裂。

（如图示）3、金相组织分析（1）大的金相组织100X40X0.30m m200X齿轮表面的渗氮层厚：0.30mm，渗层组织不均匀，渗层硬度801HV1，表面有数条垂直于表面的微裂纹，裂纹周围组织无脱碳，裂纹长度稍长于渗层。

200X断裂处的显微组织形貌200X中心组织：回火索氏体加屈氏体加条状及半网状铁素体。

(2)小的金相组织200X40X渗层深1.5mm齿轮渗碳层厚1.5 mm，有效硬化层厚0.8 mm，表面有数条细小的裂纹沿晶向里延伸，渗层硬度637HV1。

200X表面渗碳和过渡区组织，表面为高碳马氏体和细小的颗粒状碳化物，往里为马氏体组织。

500X中心组织：低碳板条马氏体组织。

4、原因分析（1）大的材料为氮化钢，小的材料为渗碳钢，符合材料的牌号。

（2）从金相组织上分析大的心部组织为回火索氏体加屈氏体加条状、半网状的铁素体，为非正常的调质组织，这是因为淬火时，由于加热温度太低或保温时间太短，使铁素体未能完全溶解，经过淬火、回火后，仍存在于基体中。

调质后出现这种组织，属于不良的显微组织。

齿轮表面有数条微小的细裂纹，这些裂纹的产生是氮化时，由于氮在铁素体中的扩散速度较大，氮化后铁素体中的氮浓度较高，易形成须状氮化物从而从使氮化层脆性较大。

因此渗层组织不均匀（？），致使在使用过程中齿根部受到拉应力的作用而导致脆性断裂。

风力发电齿轮箱常见的故障

风力发电齿轮箱常见的故障风力发电齿轮箱是风力发电机组中非常重要的组成部分，其功能是将风轮的转动速度提高并传递给发电机，从而产生电能。

然而，由于长期运行和外部环境的影响，齿轮箱经常出现一些常见的故障，影响发电机组的正常运行。

本文将介绍风力发电齿轮箱常见的故障。

一、齿轮损伤齿轮损伤是风力发电齿轮箱最常见的故障之一。

齿轮工作时承受着较大的载荷和摩擦，长时间的工作会导致齿轮表面磨损，甚至出现齿面断裂、齿根断裂等故障。

齿轮损伤会导致齿轮箱噪音增大、振动加剧，并且会影响齿轮传动的精度和效率，严重时会导致齿轮箱完全失效。

二、轴承故障风力发电齿轮箱中的轴承是支撑齿轮和转子的重要部件，其工作条件较为恶劣。

长期运行和外部环境的影响会导致轴承磨损、损坏甚至断裂。

轴承故障会导致齿轮箱的振动增大、噪音变大，严重时还会造成齿轮箱的卡死，影响整个风力发电机组的正常运行。

三、油封泄漏风力发电齿轮箱中的油封起到密封和润滑的作用，保证齿轮箱内部的润滑油不泄漏，并防止外部灰尘和水分进入。

长期运行和外部环境的影响会导致油封老化、磨损，甚至出现泄漏现象。

油封泄漏会导致齿轮箱内部润滑油的减少，加速齿轮的磨损和故障，并可能引起齿轮箱的过热，严重时还会导致齿轮箱的失效。

四、润滑油污染风力发电齿轮箱中的润滑油起到润滑、冷却和减震的作用，保证齿轮和轴承的正常工作。

然而，长期运行和外部环境的影响会导致润滑油中混入金属粉末、水分和其它杂质，使润滑油变质、失去润滑性能。

润滑油污染会导致齿轮和轴承的磨损加剧，增加齿轮箱的摩擦和能量损耗，影响发电机组的效率和寿命。

五、齿轮箱过热风力发电齿轮箱在运行过程中会产生大量的摩擦热，需要通过润滑油来冷却。

然而，长期运行和外部环境的影响会导致润滑油的减少、质量下降，使齿轮箱无法有效地散热，导致齿轮箱温度升高。

齿轮箱过热会使齿轮和轴承的磨损加剧，降低齿轮传动的精度和效率，严重时甚至会引发火灾等安全事故。

风力发电齿轮箱常见的故障包括齿轮损伤、轴承故障、油封泄漏、润滑油污染和齿轮箱过热等。

浅析风机齿轮箱齿系断齿原因

浅析风机齿轮箱齿系断齿原因摘要：在“十三五”期间我国可再生新能源发展突飞猛进，特别是绿色、可再生、无污染的风电新能源迅速崛起，截止2020年我国并网风电装机容量达到28153万千瓦；我国“十四五”规划明确提出加快发展可再生能源，大力提升风力发电规模，风电将成为我国加速碳中和进程的重要力量。

目前已投产的风机大多数使用多级变速齿轮传动，随着单机容量越来越大及风电场现场气候变化多端，对已投产的风机面临极大的挑战。

齿轮箱作为风机的主要传动变速系统，既要承受正常负载能量又要抵御极端天气所带来的巨大压力。

因此风机齿轮箱内部会出现中速轴、高速轴齿系断齿情况，增加风机非计划停运次数及损失电量。

因此，本文通过对南高齿FD2250B风机齿轮箱齿系断齿原因开展分析，为今后的齿轮箱维护、保养、检修提供宝贵经验。

关键词：风机；齿轮箱；断齿；原因一、引言齿轮箱是风机主传动链设备，当发生齿轮箱内部断齿机械故障时，导致风机停机时间较长，作业人员工作强度增大，作业时间较长；降低风机可利用率，增加设备检修维护成本。

野牛风电场位于昆明市东川区铜都镇野牛村南部山脊及西南迎风坡区域，海拔在3100-3300m之间，风电场冬春季节易出现极端气候条件，比如：暴风、结冰、风频快速变化、湍流强度变化等。

影响风机齿轮箱的主要外在因素归纳为极端气候条件，长期交变载荷作用，恶劣工作环境和综合载荷作用，其他设备故障引起连锁故障，检修维护质量等；内在原因主要是齿轮箱装配技术工艺质量、齿系本身质量、齿轮油质量、齿轮箱冷却系统保护、齿轮箱过滤器等问题。

我风电场自从2016年投产以来，已发生多次齿轮箱中速齿和高速齿断齿事件，对今后的风机安全稳定运行带来巨大的挑战。

因此对风机传动系统的相关问题如果不给予更大的重视，随着风机服役的时间越来越长，会增加风机齿轮箱断齿故障率；特别是在大风季，由于风速超过规定作业风速，不能及时进行处理，造成发电量损失严重。

中速齿更换还需要吊车到现场进行吊装作业，增大作业安全风险和检修费用。

风电齿轮箱的各部分失效与故障分析

风电齿轮箱的各部分失效与故障分析引言：随着可再生能源的快速发展，风能逐渐成为全球范围内的一种重要的可再生能源，而风电齿轮箱作为风力发电机组的核心部件，具有承担巨大负荷和高速旋转的特点。

然而，由于操作环境恶劣且长期运行，齿轮箱容易出现各种失效和故障。

一、齿轮失效1. 疲劳失效疲劳失效是由于重复应力作用下齿轮金属材料的疲劳断裂引起的。

这种失效通常发生在齿轮接触区域，在长时间高速旋转和不可预测的加载条件下，会在齿根处形成疲劳裂纹，最终导致齿轮断裂。

2. 磨损失效磨损是齿轮箱常见的一种失效形式，主要分为表面磨损和微观磨损。

表面磨损通常由于载荷过大、润滑不良或者颗粒污染引起，而微观磨损则是由于齿面摩擦和接触疲劳引起的。

3. 腐蚀失效腐蚀是由于介质中存在酸、碱或者其他化学物质，导致齿轮表面与润滑油发生化学反应而损坏的失效形式。

腐蚀会破坏齿轮的表面硬度，导致齿轮表面变薄，减小载荷传输能力，并可能引发其他类型的失效。

二、轴承失效1. 疲劳失效轴承疲劳失效是由于反复的加载引起轴承材料的裂纹形成和扩展。

这种失效通常在负荷高、转速快的情况下发生，长期运行会导致轴承表面的疲劳裂纹逐渐扩展，最终导致轴承失效。

2. 磨损失效轴承磨损是由于齿轮箱工作时产生的颗粒污染、不良润滑或由于杂质引起的磨损。

磨损会导致轴承零件间的摩擦增加，从而引发轴承的过早失效。

3. 温度失效高温会导致轴承材料的变形和热膨胀，进而损坏轴承的内部结构。

过高温度使轴承的润滑脂失效，从而导致轴承的寿命缩短。

三、油封失效油封是齿轮箱中非常关键的部件，主要用于防止润滑油泄漏以及防止灰尘和污染物进入齿轮箱。

油封失效通常由封口材料老化、密封面损坏或过度磨损引起。

失效的油封会导致润滑油泄漏和外界污染物进入齿轮箱，进而引发齿轮、轴承等更严重的故障。

四、齿轮箱振动失效振动是齿轮箱失效的重要标志，它可以预示齿轮、轴承和其它部件的故障。

齿轮箱振动失效可能由于不平衡、松动、轴承故障、齿轮磨损等原因引起。

风电机组叶片螺栓断裂原因分析及处理

风电机组叶片螺栓断裂原因分析及处理近年来，风电发电机组成为了可再生能源的重要组成部分。

风电机组使用叶轮作为动力传递装置，叶轮和轴承之间由螺栓连接。

然而，在风电机组运行过程中，经常会有螺栓断裂的现象出现，对设备的正常运行和安全性产生了威胁。

一、断裂原因分析1. 质量问题风电机组叶片螺栓的制造质量对其安全使用起着至关重要的作用。

一些低质量或次品螺栓的强度和韧性不能满足风电机组的使用需求，容易导致断裂。

2. 运行寿命风电机组叶片螺栓在长时间运行后容易出现疲劳断裂现象。

疲劳断裂是由于不停地承受交替载荷和应力的作用，使材料内部形成裂纹，最终导致断裂的现象。

对于螺栓而言，疲劳断裂是一种常见的断裂方式。

3. 腐蚀在风电机组使用过程中，螺栓容易受到环境因素影响，如空气中的湿度、氧气等气体的作用，进而导致腐蚀。

长期腐蚀会导致螺栓的强度和韧性下降，从而容易发生断裂。

4. 螺栓松动由于安装时没有严格按照规定的装配步骤进行安装，或在风电机组运行过程中由于外部因素引起螺栓松动，使其容易发生断裂。

二、处理方法1. 检查螺栓为确保风电机组的安全运行，应每年对风电机组叶片螺栓进行一次全面检查。

检查主要包括螺栓的表面质量、强度、松动情况等，可以更早地发现螺栓问题，及时解决。

2. 更换高质量螺栓为保证风电机组叶片螺栓的安全使用，应选用高质量的螺栓材料，避免使用次品。

高质量的螺栓具有良好的强度和韧性，可以保证在严重的载荷和应力下进行正常工作。

为抵御风电机组叶片螺栓的腐蚀，可以采取多种措施。

例如，对于对螺栓表面进行涂层防护，选用不易腐蚀的材料等。

4. 严格按照安装步骤进行安装为避免由于不规范的安装导致的螺栓松动，应严格按照风电机组的安装要求进行操作。

如检查工具使用是否得当，安装步骤是否遵守等。

结论风电机组叶片螺栓的断裂会对设备的安全和运行稳定性产生极大的影响，而风电机组的高质量制造和按照规范的安装流程，将是避免螺栓断裂的关键。

在日常使用中，要定期检查螺栓状态，加强对螺栓的防腐处理，以确保设备的安全、平稳运行。

风机的常见故障及分析

风机的常见故障及分析风机是一种常见的机械设备，用于将气体进行传送或增压。

在使用过程中，由于种种原因，风机可能会出现各种故障，影响其正常工作。

下面将介绍风机的一些常见故障及其分析。

1.轴承故障：轴承是风机中重要的部件，经常承受高速旋转与载荷。

当轴承损坏时，风机会出现噪音、振动或停机等现象。

轴承故障的原因可能是润滑不良、轴承过度磨损或轴承失效。

解决方法是对轴承进行换油、检修或更换。

2.风轮断裂：风轮是风机的核心部件，承受风力的直接作用。

风轮断裂的原因可能是设计不当、负荷过大或断裂损伤。

当风轮断裂时，会造成严重的事故，需要及时停机检修或更换风轮。

3.驱动系统故障：风机的驱动系统包括电机、传动装置等。

电机故障可能是电源问题、线路接触不良或电机内部故障。

传动装置故障可能是皮带磨损、链条松动或齿轮磨损等。

解决方法是检查电源和线路，修复或更换电机，修理或更换传动装置。

4.风机叶片积灰：由于长时间使用，风机的叶片表面可能会积聚灰尘或杂质，导致风机工作不正常。

解决方法是定期清洁叶片表面，确保风机通风畅通。

5.风机管路堵塞：由于管路长时间使用或外部杂质，风机的管路可能会堵塞，导致气体传输受阻。

解决方法是清理管路，确保气体畅通。

6.风机过热：如果风机长时间运行或环境温度较高，风机可能会过热。

过热可能是由于风机内部部件故障、润滑不良或风机负荷过大。

解决方法是检查风机部件，修复或更换故障部件，加强风机冷却措施。

7.风机噪音过大：当风机运行时，可能会产生较大的噪音，影响工作环境。

噪音过大的原因可能是风机内部部件松动、叶片失衡或轴承故障。

解决方法是检查风机部件，进行调整或更换松动部件，平衡叶片或更换轴承。

以上是风机的一些常见故障及分析。

在使用风机时，要定期检查、保养并及时处理故障，以保证风机正常工作。

同时，要注意风机的安全使用，避免因故障而导致事故的发生。

风电齿轮箱常见故障及原因分析

风电齿轮箱常见故障及原因分析摘要：根据多年来制造和检修风力发电机齿轮箱的经验，总结了风力发电机齿轮箱的常见故障，分析了各种故障模式。

目的是快速准确地确定风力发电机变速箱运行维护人员的故障点，并采取相应的处理方法，提供技术指导。

关键词：风电齿轮箱；常见故障；原因引言目前，世界能源供应主要依靠煤炭和石油等常规能源，但这些都是不可再生资源，给人们的生活带来了好处，但也造成了大气和水资源的严重污染，并日益威胁着人们的身体健康。

和心理健康。

寻找和开发替代清洁能源已成为全世界关注的焦点。

风能是一种可再生资源，存在于自然界的每个角落。

用它来发电将具有清洁无污染，投资回报高，取之不尽，建设周期短等优点，已被世界各国广泛采用。

近年来，中国还在海南和内蒙古建立了几个风力发电厂。

根据制定国家发展计划的“十一五”规划，中国计划到2010年底使用国产设备建设1000万千瓦的大型风力发电机组。

由于风资源的限制，风力涡轮机通常建在人口稀少的地方，长时间经受恶劣的自然环境，造成频繁的故障和经济损失。

动力传动机构 - 风力齿轮箱是发电机组的重要组成部分，也是故障概率最高的部分。

如何进行日常检查，提前预测运行中的工作状态和异常类型，合理安排设备零件的更换和维护，提高发电机组的运行效率并确保供电非常重要。

1、风电齿轮箱结构形式风力齿轮箱是适用于恶劣环境的高速变速箱，由于风和风资源的影响，其动力非常复杂。

在早期设计阶段，应充分考虑负荷，风速，风向突变，强风，地理环境等因素对变速箱的影响。

目前，风力发电机齿轮箱的整体设计：一级行星+两级平行轴设计，两级行星+平行一级轴设计，内齿轮NW型旋转齿轮，一级行星+一级平行轴设计。

变速箱主要由内齿轮，行星齿轮，太阳能轴，齿轮，齿轮轴，轴承，箱体等组成，输出功率由各种传动结构提供。

2、风电齿轮箱常见故障2.1、齿面磕碰、划伤、胶合、点蚀初始变速箱操作具有异常振动或声音并具有一定的规律性。

振动频率与齿轮箱的旋转速度和齿轮齿数成数字匹配。