090511m01风机齿轮箱的机构和工作原理(精)
齿轮箱的原理
齿轮箱的原理
齿轮箱，是一种用于传递旋转力和速度的机械装置，主要由齿轮、轴、轴承和壳体等部件组成。
齿轮箱的工作原理是利用齿轮的啮合传递转动力和速度。
其中，一个驱动齿轮（输入齿轮）通过轴连接到外部的动力源，另一个齿轮（输出齿轮）则通过轴连接到需要被驱动的机械装置。
当输入齿轮转动时，由于两个齿轮之间的啮合，输出齿轮也会跟着转动，从而将动力传递给被驱动装置。
在齿轮箱中，不同齿轮的齿数决定了其转动速度和转动力的比例关系。
具体来说，当输入齿轮的齿数较大时，其转速会较低，但能提供较大的转动力；而输出齿轮的齿数较小时，则会获得更高的转速，但转动力较小。
通过合理的齿轮配比，齿轮箱可以实现输入和输出之间的转速和转动力的调节。
此外，齿轮箱还可以通过使用多级齿轮传动和不同齿轮直径的组合，实现更高的转速和力矩变换。
例如，通过串联多个齿轮组，每个齿轮组都将输入齿轮的转速减小一倍，从而形成多级减速装置，可以实现更大范围的速度减小。
同时，不同的齿轮组也可以提供额外的力矩增益。
总之，齿轮箱通过有效地利用齿轮啮合的原理，实现了力和速度的传递和变换。
其结构简单可靠，广泛应用于各种机械设备中，如汽车、工程机械、船舶等。
风力发电机齿轮箱结构及其主要故障类型的处理方法
风力发电机齿轮箱结构及其主要故障类型的处理方法风力发电机齿轮箱是将风能转换为电能的重要组成部分，承担着传递风轮转动力矩的重要任务。
然而，由于工作环境的苛刻和负载运行的高强度，齿轮箱容易出现各种故障。
本文将就风力发电机齿轮箱的结构及其主要故障类型的处理方法进行详细介绍。
一、齿轮箱结构1.输入轴：负责将风轮的转动力矩传递到齿轮上。
2.输出轴：负责将齿轮传递的转动力矩传递给发电机。
3.齿轮：由主轴和从轴组成，通过啮合相互传递力矩。
4.轴承：支撑和定位齿轮箱内的轴件和齿轮。
5.密封件：用于防止润滑油泄漏和杂质进入齿轮箱。
二、主要故障类型及处理方法1.齿轮损伤：包括齿面磨损、齿面疲劳断裂等。
处理方法：a.使用高质量的齿轮材料，并通过热处理等工艺提高齿轮的强度和硬度。
b.定期检查和更换磨损严重的齿轮。
c.增加齿面润滑方式，保持齿轮表面的润滑膜。
2.轴承故障：包括滚动体脱落、内外圈损伤等。
处理方法：a.选择质量可靠的轴承，并根据使用要求进行正确的润滑和维护。
b.定期检查轴承的运行状态，及时更换损坏的轴承。
3.输油系统泄漏：包括密封件老化、接头松动等。
处理方法：a.定期检查密封件的状况，发现老化或损坏及时更换。
b.加强对管路接头的检查和紧固，确保管路的密封性。
4.润滑油污染：包括颗粒杂质、水分等污染物进入齿轮箱内。
处理方法：a.定期更换润滑油，并使用高效过滤装置过滤润滑油中的颗粒杂质。
b.加强齿轮箱的密封性，防止水分进入。
5.齿轮箱过热：主要是由于齿轮磨损、摩擦和润滑不良等引起。
处理方法：a.加强齿轮箱的散热设计，增加冷却风扇等散热设备。
b.提高齿轮箱的润滑油质量，减少齿轮表面的摩擦。
总之，风力发电机齿轮箱的结构复杂且容易出现故障，但只要加强对齿轮箱的维护保养和检查，合理选择和使用零部件，遵循正确的操作和维修方法，就能够有效地延长齿轮箱的使用寿命，提高风力发电机的运行效率。
风机齿轮箱工作原理
风机齿轮箱工作原理
风机齿轮箱工作原理主要通过齿轮传动来实现风机的转速调节和能量变换。
风机齿轮箱通常由主轴、输入轴、输出轴和一系列齿轮组成。
当风力发电机启动时，风能通过风轮转动，风轮与主轴相连，主轴会带动输入轴一起旋转。
输入轴连接着一个或多个初始化齿轮，这些齿轮被称为主动轮。
主动轮的齿数会根据设计要求和所需的转矩传递率来确定。
当输入轴旋转时，主动轮上的齿轮也开始旋转，传递动力到齿轮箱中的动力轮。
动力轮一般位于输入轴之后，与输入轴相连，并连接到输出轴。
动力轮上的齿轮被称为从动轮，其齿数和主动轮的齿数相互匹配，以实现所需的转速比。
通过齿轮传动的方式，输入轴的旋转速度被增大或减小，从而实现了风能转化为机械能的过程。
输出轴上的旋转速度和转矩会根据齿轮的传动比例而相应改变，最终将机械能输出给风力发电机的转子，驱动发电机产生电能。
齿轮箱还通常包括润滑系统以确保齿轮的正常运转，同时还有一些辅助设备如轴承、密封件等，以保证齿轮箱的稳定性和可靠性。
总之，风机齿轮箱通过齿轮传动实现了风能与机械能的转换，为风力发电系统提供了可靠的功率输出。
风电齿轮箱结构类型与工作原理及其维护、使用和故障分析[精]
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– 风冷器⑥工作压力25bar，最大允许流量 140L/min，风冷器⑥的风扇电机在油温＞60℃或 高速轴轴承温度⑾＞75℃时打开，油温回落至 50℃且高速轴轴承温度⑾＜70℃时，风冷器⑥的 风扇电机停止运转。
3.2安装要求
• 供油装置应安装在齿轮箱附近，泵吸油管 越短越好，其长度以不大于1米为宜。
• 为保证冷却效果，油/风冷却装置应安装在 通风处。
• 中间连接管路按相关的液压、润滑安装规 范进行安装，保证各连接处不泄漏。
• 供油装置投入运行前，必须确认齿轮箱内 部清洁度达到ISO4406 17/15/12级，润滑 油清洁度等级达到ISO4406 17/15/12级。
• 对于风电齿轮箱，对于所有的齿轮和轴承 我们都要采用强制润滑。原因有：
• 1、强制润滑可以进行监控，而飞溅润滑是 监控不了的。从安全性考虑采用强制润滑。
• 2、现在风电齿轮箱功率越来越大，其功率 损耗也越来越大，因此飞溅润滑已经满足 不了冷却的作用。这是需要进行强制润滑。
• 下为润滑实例：（以1500KW齿轮箱为例）
风电齿轮箱结构类型与工作原理 及其维护、使用和故障分析
概述
• 风力发电机组由叶片、增速齿轮箱、风叶 控制系统、刹车系统、发电机、塔架等组 成。其中增速齿轮箱作为其传动系统起到 动力传输的作用，使叶片的转速通过增速 齿轮箱增速，使其转速达到发电机的额定 转速，以供发电机能正常发电。因此增速 齿轮箱设计及制造相当关键。同时风力发 电机组增速齿轮箱由于其使用条件的限制， 要求体积小，重量轻，性能优良，运行可 靠，故障率低。
风机齿轮箱的结构和原理
风机齿轮箱的结构和原理风机齿轮箱是一种常见的机械传动装置，广泛应用于风力发电、工业通风和空调系统等领域。
它的结构和原理决定了其在能量转换和传递中的重要作用。
一、结构风机齿轮箱通常由输入轴、输出轴、齿轮和轴承等组成。
输入轴通过连接装置与动力源相连，输出轴则将转动能量传递给风机或其他设备。
齿轮是风机齿轮箱的核心部件，通过齿轮的啮合传递转动力和扭矩。
轴承则支撑和定位齿轮和轴的运动。
二、原理风机齿轮箱的工作原理基于齿轮的啮合和传动。
当输入轴带动第一级齿轮旋转时，齿轮的齿与相邻齿轮的齿相互啮合，从而使相邻齿轮一同旋转。
这样，通过多级齿轮的传动，输入轴的转速和扭矩可以被放大或减小，并传递给输出轴。
风机齿轮箱的传动比决定了输入轴和输出轴的转速之间的关系。
传动比等于输出轴转速与输入轴转速的比值，可以通过齿轮的齿数比来确定。
例如，如果一个齿轮有20个齿，而另一个齿轮有40个齿，那么传动比就是2:1，即输出轴的转速是输入轴的两倍。
风机齿轮箱的设计考虑了多个因素，如扭矩传递、转速范围、噪音和效率等。
为了提高传动效率和减少噪音，齿轮通常采用精密加工和润滑。
此外，轴承的选择和布局也对齿轮箱的性能和寿命有重要影响。
在实际应用中，风机齿轮箱还可能配备其他附件，如冷却系统、油封和传感器等，以确保其正常运行和监测。
冷却系统可以降低齿轮箱的温度，提高其工作效率和寿命。
油封则用于防止润滑油泄漏，保持齿轮箱的润滑状态。
传感器可以监测齿轮箱的转速、温度和振动等参数，及时发现故障并采取相应措施。
风机齿轮箱的结构和原理使其成为能量转换和传递的重要装置。
通过合理的设计和制造，风机齿轮箱可以实现高效、可靠的传动，满足不同领域的需求。
风力发电齿轮箱结构及原理
风力发电齿轮箱结构及原理
风力发电齿轮箱是风力发电机组的核心部件之一，其主要作用是将风轮转动速度转换为高速旋转的发电机适用的输出转速。
风力发电齿轮箱的结构一般包括主齿轮、从动齿轮、轴承、油封等部分组成。
其中，主齿轮与风轮轴相连，从动齿轮与发电机轴相连。
主齿轮和从动齿轮采用不同的齿数，通过齿轮传动的方式，实现从风轮转动速度到发电机输出转速的转换。
轴承用于支撑和固定齿轮和轴，确保其平稳运转，油封用于防止润滑油流失和防尘。
风力发电齿轮箱的工作原理根据齿轮传动原理，利用齿轮的齿数比来实现速度转换。
当风轮转动时，主齿轮随之转动，主齿轮与从动齿轮之间的齿轮传动使从动齿轮以不同的速度旋转。
从动齿轮的旋转速度取决于主齿轮和从动齿轮的齿数比，通过合理选择齿数比，可以将风轮的低速转动转换为适合发电机工作的高速转动。
总的来说，风力发电齿轮箱通过齿轮传动原理，实现了从风轮转动速度到发电机输出转速的转换，是风力发电机组的关键部件之一，对于风能转换为电能具有重要的作用。
风电齿轮箱
偏航系统： 为了让叶轮能自然地对准风向,通常风机都会采用 调向装置, 对大型风力发电机组而言, 一般采用的 是电动机驱动的风向跟踪系统。
偏航系统： 整个偏航系统由电动机及减速机构、偏航调节系 统和扭缆保护装置等部分组成。偏航调节系统包 括风向标和偏航系统调节软件。
煤炭，在我国一次能源的生产和消费中占70% 的份额，在电力构成中占80%的份额。而目前 一般我们能看到的是燃煤造成的大气污染问 题，高居不下的煤炭价格所给我们带来的市 场压力问题，以及铁路煤炭运输不堪重负的 压力等。但是从我国已探明的可采储量的 1900亿吨这一数字说明，中国煤炭可开发利 用的时间大约仅能维持到2050年前后。
第二章 风能开发的意义
全球风能总量有多大？ 全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能 2×710MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。 我国风能总量有多少？ 我国10米高度层的风能资源总储量为32.26亿千瓦，其中 实际可开发利用的风能资源储量为2.53亿千瓦。而据估计， 中国近海风能资源约为陆地的3倍，所以，中国可开发风 能资源总量约为10亿千瓦。其中青海、甘肃、新疆和内蒙 可开发的风能储量分别为1143万千瓦、2421万千瓦、3433 万千瓦和6178万千瓦，是中国大陆风能储备最丰富的地区。
石油和天然气，石油的生产占一次能源的构成约17% 左右，占一次能源的消费23%左右，说明我国石油资 源自己供给的能力严重不足，已连续三年进口原油 和成品油的数量超过1亿吨，是列美国之后的第二进 口大国，中国石油探明可采储量为30几亿吨。所以 要维持国内经济持续发展，长期依赖进口石油的局 面是无法改变。而从国际上看原油已逐渐成为一个 政治名词，因为谁对原油的控制力强，谁的发展前 景就光明。当然石油的开采终有资源枯竭的一天， 专家预测从全世界的范围看2050年前后将枯竭。天 然气在我国一次能源的生产和消费中虽然占有8%左 右的比重，而天然气作为工业化工的重要资源，我 国不可能期望用天然气来发电。
齿轮箱
齿轮箱结构及原理
组装录像
PdM-振动分析知识交流课堂
JH-PM2使用的部分齿轮箱 使用的部分齿轮箱
齿轮箱结构及原理
损纸槽搅拌器齿轮箱 制造商:FLENDE 型号:H1 SH 7A 图档
型号说明
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JH-PM2使用的部分齿轮箱 使用的部分齿轮箱
温度
△ △ △ △ △ △ △ △ × × × △ △ △
光学
△ △ △ × × × × × × × × × × ×
断裂
齿 轮 轮 齿
PdM-振动分析知识交流课堂
三、齿轮箱中零件的装配关系
齿轮箱结构及原理
一、拆卸过程分解 1.齿轮箱结构总览 2.拆去轴承端盖 3.移去联接螺栓 4.移去上盖 5.拆去上盖部装 6.观察齿轮啮合旋转 7.拆去各轴 8.拆卸输入轴部装 9.拆卸中间轴部装 10.拆卸输出轴部装 11.拆卸底座部装
二、装配过程分解 1.装配底座部装 2.装配输出轴部装 3.装配中间轴部装 4.装配输入轴部装 5.安装各轴 6.观察齿轮啮合旋转 7.安装上盖部装 8.安装上盖 9.安装联接螺栓 10.安装轴承端盖
齿轮箱结构原理及故障分析
海南金海浆纸业有限公司 扩建中心SAP/PdM处-符永富
序
齿轮箱结构及原理
齿轮箱是一种动力传达机构，它可将电动机的 转数转换到所要的转数，并能改变转矩。在目前用 于传递动力与运动的机构中，齿轮箱的应用范围相 当广泛。几乎在各式机械的传动系统中都可以见到 它的踪迹，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑 用的重型机械，机械工业所用的加工机器及自动化 生产设备，到日常生活中常见的家电，钟表等等.其 应用从大动力的传输工作，到小负荷，精确的角度 传输都可以见到齿轮箱的应用。因此广泛应用在速 度与扭矩的转换设备。
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任务
1
风机齿轮箱的结构和工作原理
二、齿轮传动类型
1.锥齿轮传动
由一对锥齿轮组成的相交轴间的齿轮传动，又称伞齿轮传动。
项目五 风电机组齿轮箱运行与检修
（5.1P15）斜齿圆锥齿轮传动.avi
任务
1
风机齿轮箱的结构和工作原理
二、齿轮传动类型
2.行星齿轮传动
一个或一个以上齿轮的轴线绕另一齿轮的固定轴线回转的齿轮传动称行星齿轮传动。
圆弧齿轮传动 摆线齿轮传用摆线
用凸凹圆弧做齿廓的齿 轮传动 作齿廓的齿轮传动
项目五 风电机组齿轮箱运行与检修
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风机齿轮箱的结构和工作原理
一、齿轮箱的功能和结构
将大扭矩、低转速 动能转化成低扭矩、 高转速的动能
产生低转速
需要高转速
风轮
齿轮箱
？
发电机
风轮的转速很低，远达不到发电机组的要求，所以要通过齿轮箱中齿轮副的 增速作用来得到相应的转速。
项目五 风电机组齿轮箱运行与检修
任务
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风机齿轮箱的结构和工作原理
一、齿轮箱的功能和结构
项目五 风电机组齿轮箱运行与检修
任务
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风机齿轮箱的结构和工作原理
一、齿轮箱的功能和结构
3.齿轮副
齿轮副是齿轮箱的增速机构，它将输入的大扭矩、低转速动能转化成低扭矩、高转速 的动能。
直齿 圆柱 齿轮 副
斜齿 圆柱 齿轮 副
行 星 齿 轮 副
项目五 风电机组齿轮箱运行与检修
任务
1
风机齿轮箱的结构和工作原理
项目五 风电机组齿轮箱运行与检修
任务
1
风机齿轮箱的结构和工作原理
二、齿轮箱外部连接部件
3.机械刹车 机械刹车装置通常作为备用应急刹车装置使用，在设备维修及检修过程中机械刹车还
能起到固定转子的作用。现在的风力发电机通常将机械刹车装置安装在齿轮箱高速端。
机械刹车装置 主要部件
项目五 风电机组齿轮箱运行与检修
非接触式密封
接触式密封
项目五 风电机组齿轮箱运行与检修
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风机齿轮箱的结构和工作原理
一、齿轮箱的功能和结构
5.润滑系统
风力发电机齿轮箱的润滑是保证齿轮箱持续稳定运行的保证。为此，必须高度重视齿轮 箱的润滑问题，严格按照规范保持润滑系统长期处于最佳状态。风电齿轮箱常采用飞溅润滑 或强制润滑，一般常为强制润滑。
一、齿轮箱的功能和结构
5.温控系统
大功率风机的齿轮箱设有温控系统。一般可以自动控制，当环境温度较低时，例如小于 10℃，须先接通电热器加热机油，达到预定温度后才投入运行。若油温高于设定温度，如
65℃时，机组控制系统将使润滑油进入系统的冷却管路，经冷却器冷却降温后再进入齿轮
箱。
项目五 风电机组齿轮箱运行与检修
项目五 风电机组齿轮箱运行与检修
播放动画5.1P17行星齿轮机构动画（800x480）.wmv
任务
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风机齿轮箱的结构和工作原理
二、齿轮传动类型
2.行星齿轮传动
简单行星齿轮机构的六种不同的工作状态
太阳轮 1 主动 行星架 被动 齿 圈 固定 速度状态 旋转方向 减速 同向
2
3 4 5 6
固定
主动 被动 固定 被动
被动
固定 固定 主动 增速 增速
同向
反向 反向 同向 同向
项目五 风电机组齿轮箱运行与检修
任务
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风机齿轮箱的结构和工作原理
二、齿轮传动类型
3.其它传动类型
其他一些齿轮传动类型
螺旋齿轮传动
用于交错轴的传动
双曲面齿轮传动
用于交错轴的传动动
蜗杆传动
交错轴传动的主要形式
1.箱体
齿轮箱箱体承受来自风轮 的作用力和齿轮传动时产生的
反作用力。箱体必须有足够的
刚性去承受力和力矩的作用， 防止变形，保证传动质量。
项目五 风电机组齿轮箱运行与检修
任务
1
风机齿轮箱的结构和工作原理
一、齿轮箱的功能和结构
2.齿轮和轴
对齿轮和轴类零件而言，由于其传递动力的作用而要求极为严格的选材和结构设计。
任务
1
风机齿轮箱的结构和工作原理
二、齿轮箱外部连接部件
1.主轴
在风力发电机组中，主轴承担了支持轮毂处传递过来的各种负载。叶轮通过法兰盘与主 轴相连，叶轮将风能转变为大扭矩、低转速的动能，主轴是这一动能的承载体。
不同功 率的风 力发电 机主轴
项目五 风电机组齿轮箱运行与检修
任务
1
风机齿轮箱的结构和工作原理
一、齿轮箱的功能和结构
4.密封装置
齿轮箱应具有良好的密封性，不应有渗、漏油现象，并能避免水分、尘埃及其它杂 质进入箱体内部。常用的密封分为非接触式密封和接触式密封两种。
非接触式密封种类很多，所有的非接触式密封 都不会磨损，使用时间长。 接触式密封是使用密封件的密封，可靠、耐久、 摩擦阻力小、容易装拆，应能随压力的升高而 提高密封能力和有利于自动补偿磨损。
原因有：
风力发电机齿轮箱 为什么多采用强制 润滑？
1、强制润滑可以进行监控，而飞溅润滑是监控不了的， 从安全性考虑采用强制润滑。 2、现在风电齿轮箱功率越来越大，其功率损耗也越来 越大，因此飞溅润滑已经满足不了冷却的作用，这时需 要进行强制润滑。
项目五 风电机组齿轮箱运行与检修
任务
1
风机齿轮箱的结构和工作原理
二、齿轮箱外部连接部件
2.联轴器和安全离合器
联轴器和安全离合器都能把不同部件的两根轴连接起来，不同的是联轴器是一种固定
的连接装置，而安全离合器则能随时将两轴结合或分开。
使用柔性轴可以补偿齿轮箱输出轴和发电机转子的平行性偏差和角度误差，同时也降 低传动链中的交变载荷对发电机系统的影响。
柔性联轴器安装位置
任务
1
风机齿轮箱的结构和工作原理
能力目标
1.了解齿轮箱的功能及特点；
2.掌握齿轮箱的结构； 3.掌握齿轮传动形式。
项目五 风电机组齿轮箱运行与检修
任务
1
风机齿轮箱的结构和工作原理
基础知识
1.齿轮箱的功能
2.齿轮箱的结构
3.齿轮箱外部连接部件 4.齿轮传动类型
项目五 风电机组齿轮箱运行与检修
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