风力发电机齿轮箱结构及其主要故障类型的处理方法
风电机组齿轮箱常见故障及防护措施
第30卷 第10期2023年10月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONVol.302023 No.10风电机组齿轮箱常见故障及防护措施郭阿童（国电电力湖南新能源开发有限公司，长沙 410000）摘 要：齿轮箱是风电机组中的重要部件，由于风电场环境影响，加上运行维护不当，导致齿轮箱故障发生率比较高，影响机组的安全运行。
为了降低齿轮箱故障发生率，在总结几种常见故障的基础上，提出相应的防护措施。
通过加强对齿轮箱的日常运行维护，应用监测技术监控齿轮箱重要设备部件的运行状态，并建立齿轮箱管理档案，实现对齿轮箱运行的全过程管理，能大大降低其故障发生率。
因此，风电机组齿轮箱运行维护要遵循预防为主、防治结合的原则，科学制定防护措施，提高运行管理水平，降低故障发生率及维护成本，提高风电场经济效益。
关键词：风电机组；齿轮箱；常见故障中图分类号：TM614 文献标志码：AWind Turbine Gearbox Common Faults and Protection MeasuresGuo A tong（Hunan New Energy Development Co., Ltd., Changsha, 410000,China ）Abstract：Gearbox is an important component of wind turbine. Due to the influence of wind farm environment and improperoperation and maintenance, the gearbox fault rate is high, affecting the safe operation of the unit. In order to reduce the occurrence rate of gearbox fault, on the basis of summing up several common faults, the corresponding protective measures are put forward. Through strengthening the daily operation and maintenance of the gearbox, monitoring technology is applied to monitor the run-ning status of the important equipment parts of the gearbox, and the management files of the gearbox are established to realize the whole process management of the gearbox operation, can greatly reduce its failure rate. Therefore, the operation and maintenance of wind turbine gearbox should follow the principle of prevention-oriented and combination of prevention and control, formulate protective measures scientifically, improve the level of operation and management, and reduce the failure rate and maintenance cost, improve the economic benefits of wind farms.Key words：wind turbine ；gear box ；common faults收稿日期：2023-06-29作者简介：郭阿童（1993-），男，湖南监利市人，本科，助理工程师，研究方向：风力发电。
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。
风电齿轮箱日常维护与故障处理
停机时,对润滑系统的维护:
二、主齿轮箱日常维护及故障处理
2.1.13 齿轮箱停机时的维护 重要提示：如果风机传动链长时间锁死，齿轮副将会由于在无油状态下的局 部磨损形成啮合黑线（如下图示）。黑线处的齿面已有损伤，破坏润滑油膜 的建立，齿向点蚀将在该区域发生，有些工况下可能伴有异常的振动、噪声， 齿轮箱的寿命将严重缩短。
二、主齿轮箱日常维护及故障处理
2.2 齿轮箱常见问题及处理 2.2.1 齿轮箱 2.2.1.1 异响
原因：齿面碰伤、齿面毛头、齿面锈蚀、轴承问题。 维护：打开观察窗口，检查工作齿面的工作情况及发声源处理；用油石或 金相砂纸带油进行打磨。 周期性异响的位置判定： 输入端转一圈所产生的异响数----哪级齿轮上出现的异响齿轮箱传动的传动 比分配可以计算出异响发生的齿轮副。
象。如有必须及时进行更换或处理，避免润滑油出现大量泄漏 的现象，对风机造成污染或齿轮箱因缺油导致损坏。 2.1.11.3 检查各传感器开关是否工作正常，有无明显磕碰，接线是否松 动，如果传感器失灵或损坏，应立即更换。 2.1.12 安全刹车
检查刹车圆盘的外表面以及上面是否有油污。必须确保刹车圆盘上没有 油污。如果发现有油污，必须找到原因并加以排除同时更换制动块
2.1.4 运行的异常噪音检查
必须检查运行部件的异常噪音，要特别注意主轴轴承、刹车装置 在运行中的噪音，如果是齿轮箱存在异响需及时通知厂家进行处理。
二、主齿轮箱日常维护及故障处理
2.1.5 主轴轴承的润滑
必须保持主轴轴承的润滑良好，必须定期加补润滑脂。
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。
风电齿轮箱常见故障及处理方法浅析
风电齿轮箱常见故障及处理方法浅析摘要：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。
关键字：风电；齿轮箱；故障处理；浅析1引言随着风电行业的快速发展，越来越多的风电机组投入到风电场中，而增速齿轮箱是大型双馈风电机组的关键部件之一，具有结构紧凑、载荷复杂、升速比高等特点，实际运行中故障率高，往往达不到设计使用寿命，且齿轮箱维修周期长，费用高。
虽然世界上著明的齿轮箱制造企业，如德国的Renk公司，Flender公司，JA/KE公司，Eickhoof公司以及一些中小企业在这方面都作了研究，并且有的企业也付出了很大的代价，但目前世界风电行业所用增速齿轮箱仍然故障较多。
因此，风电场运维人员全面了解齿轮箱结构特点，掌握齿轮箱常见故障处理方法，制定有效的防范措施，对齿轮箱健康稳定高效运行至关重要。
2齿轮箱结构目前，风力发电机组齿轮箱常用结构有以下几种形式，一级行星两级平行级、两级行星一级平行级、带主轴式齿轮箱、紧凑型半直驱齿轮箱。
一级行星两级平行级，该种结构主要用于2MW及2MW以下功率的风力发电机组，用一组平行级代替行星级，可靠性高，但体积与重量大。
两级行星一级平行级，该种结构主要用于2.5MW以上功率的风力发电机组，承载能力强，体积小，重量轻，直径小但横向长特点，部分2MW以下齿轮箱也采用了该种结构。
半直驱是兼顾有直驱和双馈风电机的特点，与双馈机型比，半直驱的齿轮箱的传动比低。
与直驱机型比，半直驱的发电机转速高。
这个特点决定了半直驱一方面能够提高齿轮箱的可靠性与使用寿命，同时相对直驱发电机而言，能够兼顾对应的发电机设计，改善大功率直驱发电机设计与制造条件。
这种半直驱齿轮箱与电机设计成一体，以降低齿轮箱重量，但对于齿轮箱的设计要求较高。
风力发电机组齿轮箱故障分析及检修讲解
一、风力发电机组齿轮箱简单介绍 二、常见一般故障的处理 三、常见齿轮箱大修故障分析 四、风电齿轮箱的使用、维护和检查
一、风力发电机组齿轮箱简单介绍
（一）、风力发电机组中的齿轮箱是一个重要的机械部件，其 主要作用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使 其得到相应的转速。使齿轮箱的增速来达到发电机发电的要求。 （二）、认识齿轮箱从铭牌开始
2、由温控阀控制大小循环。 从图中可以看出它有此齿轮箱只有 一个双速电机控制齿轮油冷却循环系统 ，在Vestas600kW Hansen与Valmet的 齿轮箱上在三轴轴端装配了一个与三轴 同步的齿轮油泵，当风力机启动并网后 齿轮油泵达到额定转速开始工作。在温 控阀的作用下齿轮油循环，当油温达到 45度时温控阀慢慢开启，冷却电机在低 带状态下运行，此时大小循环同时存在 。当油温达到55度时，大循环开启，冷 却电机在高速下运行。此时齿轮油的压 力在压力阀的控制下运行在 0.5bar(+_0.2bar)的范围内，保证有一 定的压力向齿轮啮合面与轴承喷射齿轮 油。当温度下降时，冷却电机先向低速 降速，同时温控阀也在向小循环过渡。 当风力机停机后齿轮油循环停止。这样 的系统非常智能化，比较节能。
每一台齿轮箱都会有一 个铭牌，铭牌就是它的 身份。 从右下图可以看出它的生 产厂家、生产地、传动比、 出厂序列号、型号、功率、 输入输出转速、齿轮油粘 度指标、齿轮油质量、齿 轮箱重量 右上图是齿轮箱选用的油 类型，加油量、加油时间
（三）、几种常见的风力机齿轮箱内部结构
一级行星两级平行轴斜齿，齿轮 箱分两个部分，行星齿箱部分与 斜齿箱部分。箱体特点：体积小 ，传递功率大，运行平稳，加工 困难。这样的齿轮箱有 Vestas600kW Hansen箱体， NegMicon750kW Flender箱体。
风电齿轮箱结构故障分析
– 风冷器⑥工作压力 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 ，风冷器⑥的风扇电机在油温＞ ℃ 高速轴轴承温度⑾ 高速轴轴承温度⑾＞75℃时打开，油温回落至 ℃时打开， 50℃且高速轴轴承温度⑾＜70℃时，风冷器⑥的 风冷器⑥ ℃且高速轴轴承温度⑾ ℃ 风扇电机停止运转。 风扇电机停止运转。 – 压力控制器⑦的压力监测范围为 压力控制器⑦的压力监测范围为0.5-6bar，不在 ， 此范围内时报警（油温70℃时压力要求≥0.5bar， 此范围内时报警（油温 ℃时压力要求 ， 油温低于10℃时压力要求≤6bar），若压力＜ ），若压力 油温低于 ℃时压力要求 ），若压力＜ 0.5bar时，报警持续超过 秒则停机。 秒则停机。 时 报警持续超过5秒则停机 – 液位下降至设定值时液位开关⑨发出报警信号。 液位下降至设定值时液位开关⑨发出报警信号。 – 油温⑩温度不允许超过 ℃，否则齿轮箱停机。 油温⑩温度不允许超过70℃ 否则齿轮箱停机。 – 高速轴轴承温度⑾不允许超过 ℃，否则齿轮箱 高速轴轴承温度⑾不允许超过80℃ 停机。 停机。
• 上表中列举了齿轮箱中各类零件损坏的百 分比。由表可见， 分比。由表可见，在齿轮箱中齿轮本身的 故障所占比重大，为60%。说明在齿轮传 故障所占比重大， 。 动系统中齿轮本身的制造、装配质量及其 动系统中齿轮本身的制造、 运行维护水平是关键问题。 运行维护水平是关键问题。齿轮在机械加 工中是一种高度复杂的成形零件， 工中是一种高度复杂的成形零件，而在高 重载下运行的齿轮， 速、重载下运行的齿轮，其工作条件又相 对比其他零部件恶劣。 对比其他零部件恶劣。
1. 疲 劳 1. 局部断齿 2. 过 载 3. 冲 击 1. 过 载 2. 磨 损 2. 润滑剂不洁 齿轮轮齿 3. 点 损伤原因 蚀 1. 齿面硬度低 2. 过 载 3. 载荷不均 1. 2. 3. 4. 供油不良 齿轮精度低 温度过高 齿面硬度低 劳 载
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。
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风力发电机齿轮箱结构及其主要故障类型的处理方法摘要第一章绪论1.1论文的目的和意义1.2风力发电的现状1.3风力发电齿轮箱的研究现状第二章齿轮箱结构2.1风力发电机的整体结构2.2齿轮箱的结构及其传动方案第三章风力发电机组齿轮箱故障类型3.1齿轮箱的主要故障类型3.2风力发电机组齿轮箱振动故障分析3.3风力发电机组传动齿轮油温故障分析第四章风力发电的发展存在问题和主要趋势4.1我国风电齿轮箱设计生产存在问题4.2风电发展的主要趋势致谢参考文献中文摘要摘要：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，倍受国内外风电相关行业和研究机构的关注。
但由于国内风电齿轮箱的研究起步较晚，技术薄弱，特别是兆瓦级风电齿轮箱，主要依靠引进国外技术。
因此，急需对兆瓦级风电齿轮箱进行自主开发研究，真正掌握风电齿轮箱设计制造技术，以实现风机国产化目标。
本文以兆瓦级风力发电机齿轮箱为对象，通过方案选取，齿轮参数确定等对其配套的齿轮箱进行阐述。
首先，介绍全球风力发电产业高速发展和国内外风电设备制造业概况，阐述我国风力发电齿轮箱的现状及齿轮箱的研究。
其次，确定齿轮箱的机械结构。
选取两级行星派生型传动方案，通过计算，确定各级传动的齿轮参数。
对行星齿轮传动进行受力分析，得出各级齿轮受力结果。
依据标准进行静强度校核，结果符合安全要求。
然后，论述了风力发电机组齿轮箱故障诊断的主要类型，深入探究风电机组齿轮箱振动故障机理，研究了油温高的故障机理，分析了传动齿轮温度场和热变形的情况。
最后，阐述我国风力发电存在的主要问题和发展前景。
关键词：风电齿轮箱；结构；故障类型；存在问题ABSTRACT第一章绪论1.1 论文的目的、意义面对当前不可再生能源短缺的境况，许多国家都发展清洁能源，主要有风能、太阳能等，但规模最大的是风力发电。
现在风力发电技术已日趋成熟，市场正逐步扩大，风力发电已成为增长最快的可再生能源之一，并具备了与常规能源竞争的能力。
本论文就是建立在对引进的兆瓦级风力发电增速齿轮箱结构技术消化吸收的基础上，对增速齿轮箱在转矩、齿数和分度圆等量的论述，计算轮齿进行接触应力分析和齿根的弯曲强度校核。
我国风力发电机组故障中齿轮箱的损坏率在机组部件中最高，达到40％～50％，风力发电机组建在风电场，而风力机传动件的核心部件就是齿轮箱，由于安装环境条件很差，随着载荷的增加，齿轮箱的拆装越发不容易，若出现故障，对发电机组带来的影响很大，维修也非常困难。
随着设备的不断升级，例如风力发电机容量的增大，齿轮箱故障所带来的损失越来越大，齿轮箱故障诊断的研究是非常必要的。
转动中的齿轮受弯曲载荷、振动等载荷作用，所以发生故障是不可避免的。
目前，主要有三种风力发电机，一种依靠齿轮箱增速，一种是直驱风力发电机组，第三种是半直驱风力发电机，第一种的生产技术较为成熟，而且在风电场中，该种风力发电机是主流机型，使用的较多。
双馈感应发电机所加装的电力电子变流器的功率占风力机组的30%，虽然没有了齿轮箱，风力机的故障发生率以及维护成本都大幅下降，但为了将直驱风力发电机组联接电网，要给它加装一个全功率的电力电子变流器，而变流器的价格非常高，增加了发电成本。
由于以上两个原因，就目前来说，风电机组齿轮箱故障研究有重要现实意义。
由于我国风电场的齿轮箱受变载荷、强阵风的冲击，环境温度变化较大，齿轮箱故障占到风力发电机组故障总数的12%，所占比重较大，应高度重视，尽可能降低故障发生率。
由于风力发电机组齿轮箱故障发生频繁，齿轮箱的维修费用也相当高，通过故障机理分析，我们在一定程度上了解齿轮箱的故障特性、故障原因，加强齿轮箱的故障诊断研究对提高风力机工作效率、保证齿轮箱的正常运行，具有十分重要的实践意义。
齿轮箱的故障分析，有助于在日常监测中及时发现、正确判断故障，当出现故障后，在故障早期及时采取有效措施避免故障继续发展。
综上所述，只有高度重视并不断提高风力发电机组齿轮箱的结构设计和运行维护能力，才能保证风力发电机组齿轮箱及机组的良好运行。
1.2 风力发电国内外发展现状风能是一种清洁的永续能源，与传统能源相比，风力发电不依赖外部能源，没有燃料价格风险，发电成本稳定，也没有碳排放等环境成本；此外，可利用的风能在全球范围内分布都很广泛。
正是因为有这些独特的优势，风力发电逐渐成为许多国家可持续发展战略的重要组成部分，发展迅速。
根据全球风能理事会的统计，全球的风力发电产业正以惊人的速度增长，在过去10年平均年增长率达到28％，2007年年底，全球装机总量达到了9400万千瓦，每年新增2000万千瓦，意味着每年在该领域的投资额达到了200亿欧元。
许多国家采取了诸如价格、市场配额、税收等各种激励政策，从不同的方面引导和支持风电的发展。
在政策的鼓励下，2007年全球风电新装机容量约为2000万千瓦，累计装机9400万千瓦。
2008年是风电发展具有标志性的一年：这一年风电成为非水电可再生能源中第一个全球装机超过l亿千瓦的电力资源。
风电作为能源领域增长最快的行业，共为全球提供了近20万个就业机会，仅2006年风电场建设投资就接近170亿欧元。
欧洲和美国在风电市场中占统治地位，其中德国是目前风电装机最大的国家，装机容量超过2000万千瓦；美国和西班牙也都超过了1000万千瓦：印度是除美国和欧洲之外新装机容量最大的国家，装机总容量也超过600万千瓦。
世界风电前十名国家近05至07年发展情况如图1-1所示。
图1-1 世界风电前十名国家近05至07年发展情况就近几年来世界风电发展格局和趋势分析来看，主要有以下几个特征：(1)风电发展向欧盟、北美和亚洲三驾马车井驾齐驱的格局转变;(2)风电技术发展迅速，成本持续下降;(3)政府支持仍然是欧洲风电发展的主要动力;(4)中国是未来世界风电发展最重要的潜在市场。
全球风能理事会是世界上公认的风电预测的权威机构，掘全球风能理书会的预测，未来五年，全球风电还将保持20％以上的增长速度，到2012年，全球风电装机容量将达到2.4亿千瓦，年发电5000亿干瓦时。
风电电力约占全球电力供应的3％。
欧洲将继续保持总装机容景第一的位置，亚洲将会超过北美市场排在第二位。
我国幅员辽阔，海岸线长，风能资源丰富。
2010年，国家气候中心也采用数值模拟方法对我国风能资源进行评价，得到的结果是：在不考虑青减高原的情况下，全国陆地上离地面lO米高度层风能资源技术可开发量为25.48亿千瓦。
近年来，特别是《可再生能源法》实施以来，巾囤的风电产业和风电市场发展十分迅速，主要表现在以下几个方面：(1)市场规模迅速扩大，如图l-2所示图1-2我国风电发展现状(2)风电制造业发展迅猛；(3)技术转让步伐加快；(4)风电政策趋揽熟；(5)外资企业开发中国风电市场的障碍减少。
2010年，全球风电资金15％投向了中国，总额达34亿欧元，中国真正成为全球最大的风电市场。
从我国的发展情况来看，我国风电产业将会长期保持快速发展，主要由以下因素的支撑：(1)国家能源政策升华；(2)气候变化的推动；(3)风电技术成熟。
依据目前的趋势，保守估计，到2020年，我国风电累计装机可以达到7000万千瓦。
届时风电在全国电力装机中的比例接近6％，风电电量约占总发电量的2.8％。
从2020年开始，风电和常规电力相比，成本优势已比较明显。
至2030年，风电在全国电力容量中的比重将超过11％，可以满足全国5.7％的电力需求。
1.3风电齿轮箱的发展现状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中最重要的部件，倍受国内外风电相关行业和研究机构的关注。
风机增速齿轮箱是风力发电整机的配套产品，是风力发电机组中一个重要的机械传动部件，它的重要功能是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机，使其得到相应的转速进行发电，它的研究和开发是风电技术的核心，并正向高效、高可靠性及大功率方向发展。
风力发电机组通常安装在高山、荒野、海滩、海岛等野外风口处，经常承受无规律的变相变负荷的风力作用以及强阵风的冲击，并且常年经受酷暑严寒和极端温差的作用，故对其可靠性和使用寿命都提出了比一般机械产品高得多的要求。
风电行业中发展最快，最有影响的国家主要有美国、德国等欧美发达国家，在风电行业中处于统治地位。
欧美发达国家早已开发出单机容量达兆瓦级的风力发电机，并且技术相对成熟，具有比较完善的设计理论和丰富的设计经验，而且商业化程度比较高，因此在国际风力发电领域中处于明显的优势和主导地位。
国外兆瓦级风电齿轮箱是随发电机组的开发而发展起来的，Renk、Flender等风电齿轮箱制造公司在产品开发过程中采用三维造型设计、有限元分析、动态设计等先进技术，并通过模拟和试验测试对设计方案进行验证。
此外，国外通过理论分析及试验测试对风电齿轮箱的运行性能进行了系统的研究，为风电齿轮箱的设计提供了可靠的依据。
国家标准GB/Tl9703-2003和国际标准IS081400-4：2005都对风电齿轮箱设计提出了具体的设计规范和要求。
尽管国际上齿轮箱设计技术已经比较成熟，但统计数据表明，齿轮箱出现故障仍然是风机故障的最主要原因，如图1-3所示，约占风机故障总数的20％左右。
图1-3风机故障类型由于我同商业化大型风力旋电产业起步较晚，技术上较欧美等风能技术发达国家存在报大差距。
我同在九五期间丌始走引进生产技术的路子，通过引进和吸收国外成熟的技术，成功研发出了兆瓦级以下风力发电机。
十五期间在国家863计划中重点提出容量更大的兆瓦绒风力发电机组的研究和开发课题。
但是最为世界上的风能人国，目前我团大型风力发电机组的开发主要是引进国外成熟的技术，关键就是因为我国的设计水平不高。
目前我国主要有3家公司制造风电齿轮箱：南京高精齿轮有限公司，重庆齿轮箱有限责任公司，杭州前进齿轮箱集团。
其中，前两家公司占据了将近70％市场份额。
对于现行主流的兆瓦级以风力发电机组，国内的几十家生产厂商绝大多数采用的部是引进国外的成熟技术。
由于传递的功率大，对兆瓦绒增速齿轮传动的可靠性和寿命要求非常高。
田而增速齿轮的设计成为风力发电机组的瓶颈，是整个风力发电机组稳定运行的关键。
从目前的情况束看，风电齿轮箱市场可发展空叫广阔，齿轮箱驱动式风电机组仍是市场主流。
第二章齿轮箱结构2.1风力发电机的整体结构图2-1风力发电机整体结构图风力发电机组可分为无齿轮箱驱动的直联式和齿轮箱驱动式两种。
目前，齿轮箱驱动型有一定的成本优势，仍是固际上采用的主流结构型式。
齿轮箱驱动式风力发电机组的具体结构如图2-1所示．齿轮箱布置在叶轮和发电机之间，它将叶轮受风力作用旋转而产生的动力传递给发电机发电，同时将叶轮输入的根低的转速转变为满足发电机所需的转速。