风力发电机及其组件经过精心设计可正常运行20年以上。。凭据行业尺度DIN ISO281的轴承额定寿命推算步骤，，滚子轴承的寿命与(C1/P)10/3成正比，，其中C为轴承额定动载荷，，P为工作载荷。；；；诜缌Ψ⒌缁岢械亩疃ǘ睾杉捌湓て诠ぷ髟睾，，轴承应在预期使用寿命内拥有高靠得住性，，但现实优权势发电机齿轮箱轴承往往会在2~11年内失效，，重要由高速轴轴承、、中速轴轴承和行星轮轴承造成。。行星轮轴承失效成为重要问题，，与可在塔楼上更换的高速轴和中速轴轴承分歧，，行星轮轴承的更换需使用起重机拆卸、、运输和场外维修齿轮箱。。；；；诩涞氖杖怂鹗Ш透坏闹苯映杀敬蟠笤龀ち朔缌Ψ⒌绲某杀，，这对化石燃料的需要、、CO2排放和能源可持续性拥有不利影响。。

 

齿轮箱轴承早期失效不是由于使用的资料不当或设计与实际结合不及，，Musial 等人得出结论:对失效***可能的诠释是在设计过程中未思考重要的载荷情况。。由于行业尺度如果载荷与寿命成反比，，因而合理地如果轴承早期失效由难以预测、、建；；；蚣觳庵岢泄厮。。狂风、、阵风、、启停瞬态、、电网故障以及风切变对轴承载荷和靠得住性均拥有重大且不成预测的影响。。

齿轮箱内轴承

通过滑动、、滚动或两者组合可描述2个接触体之间的摩擦学相对活动。？？？捎没霰(SRR)表征滚动体位于从滚动到滑动频谱的某处地位，，纯滚动和纯滑动的SRR别离为0和2。；；；斐杉本缜也怀稍げ獾哪ニ，，纯滚动接触的失效是滚动接触委顿的了局，，可通过DINISO281进行预测。。由于必要拖动力来维持滚动状态，，因而在低载荷下风力发电机用圆柱滚子轴承的SRR会增长。。Kang等人的了局批注，，当C1/P由1增长到2000时，，风力发电机用圆柱滚子轴承的SRR会增长一个数量级或更多。。也就是说，，当额定动载荷比工作载荷大几个数量级时，，滑动变得越发普遍。。因而，，为了预防过度打滑、、磨损和不成预期的轴承寿命缩短，，很多轴承制作商划定了***小额定载荷。。

 

检验分析批注轴承失效重要是由于过度打滑和磨损造成的麻点、、涂抹和白蚀剥落。。Gould和Greco以为轴承反作使劲不及以提供滚动所需的拖动力。。潜在的成分是风速变动引起载荷的可变性，，轴承设计时必须思考轴承接受极端载荷的情况，，这种情况显然极少产生。。在更常见的风速前提下，，当载荷较低时，，SRR增长，，过度打滑增长了轴承理论危险的风险。。

 

Guo等人选取仪表传动系统的直接丈量了局批注行星传动系统支承了由悬臂转子重量、、风切变、、偏航及其他潜在成分造成的大部门非扭矩载荷。。使用齿轮箱靠得住性合作(GRC)尺度齿轮箱的机械动力学模型批注非扭矩载荷向行星传动系统的传递重要与行星架圆柱轴承的游隙有关。。Guo等人以及Gould和Burris 的独立分析批注在行星架运行的分歧阶段,行星传动系统的非扭矩载荷分配同时增长或削减了行星轮轴承反作使劲。。行星传动系统分配的非扭矩载荷进一步降低了正常风况下已经很小的工作载荷。。常见的瞬态事务(如电网故障和阵风)可能使滚动体忽然打滑，，欠载导致轴承极易危险。。

凭据先前的钻研，，揣摩风力发电机齿轮箱轴承会由于过载、、欠载过度打滑或两者结合而产生失效。。只管很多论文的主题强调风力发电机齿轮箱轴承无数由于过载而失效但通过对失效轴承进行现场检验分析批注,欠载对于行星轮轴承可能越发不利。。本文旨在说明行星传动系统的现实非扭矩载荷分配若何影响行星轮轴承载荷，，出格是在过载和.欠载的工况下以及其若何导致行星轮轴承早期失效。。

结论与建议

作者钻研分析了在现实风况下，，典型的风力发电机中GRC尺度齿轮箱的行星轮轴承载荷的可能领域。。了局批注，，无论风速若何，，行星传动系统的非扭矩载荷分配城市增长每个转子周期在行星轮轴承反作使劲的***大值，，并减小反作使劲的***小值。。在没有行星传动系统非扭矩载荷分配的情况下，，行星轮轴承过载仅在风速为13.5 ~ 14.5 m/s下产生，，欠载在风速为4 ~5 m/s下产生。。通过悬臂转子重量的现尝试星传动系统载荷分配，，过载下风速扩大到12 ~19 m/s,欠载下风速扩大到4~7 m/s。。凭据来自美国10个风场已颁布风谱的分析，，即便思考到现实的非扭矩载荷分配，，***坏情况下行星轮轴承的委顿寿命至少为42年。。10个风场的行星轮轴承均匀委顿寿命为277年。。在这一样的10个风场中，，预计行星轮轴承每个周期内有40% ~ 70%(均匀61% )的功夫欠载。。在欠载工况下，，轴承可能失去拖动力，，造成打滑以至轴承理论危险，，涂抹并***终在不成预知的功夫失效。。此外，，打滑过程中产生的理论危险会缩短委顿寿命并加快委顿失效。。了局强调必要同时思考轴承欠载和过载作为行星轮轴承早期失效的重要成分。。只管为减轻打滑，，可增长齿轮箱的额定载荷，，但这种变动会加剧轴承欠载的产生概率，，甚至可能缩短齿轮箱使用寿命。。