风电齿轮箱行星齿轮疲劳断裂失效分析

发布时间：2019-03-03 11:37

【摘要】：研究了825 kW风电机组齿轮箱运行5年后出现行星齿轮疲劳断裂的问题。通过对断裂齿轮进行化学成分、显微组织、宏微观断口分析以及力学性能、断裂韧性检测的试验分析,查明齿轮发生疲劳断裂的原因。结果表明,行星齿轮的断裂是多源疲劳裂纹萌生和扩展行为,齿轮内圈沟槽存在初始加工缺陷,负载较大时出现应力集中;齿轮的表面与心部硬度的离散性较大说明存在热处理与表面渗碳等工艺问题;此外长期满负荷运行和过载冲击加速了疲劳裂纹的扩展,导致齿轮箱疲劳寿命降低。
[Abstract]:The fatigue fracture of planetary gear after 5 years operation of 825 kW wind turbine gearbox is studied. By means of chemical composition, microstructure, macro-and micro-fracture analysis, mechanical properties and fracture toughness testing of the fractured gear, the cause of fatigue fracture of the gear is found out. The results show that the fracture of planetary gear is caused by the initiation and propagation of multi-source fatigue cracks, and the initial machining defects exist in the grooves of the inner ring of the gears, and the stress concentration occurs when the load is large. The large discreteness of the surface and core hardness of the gear indicates that there are process problems such as heat treatment and surface carburization, and the fatigue crack propagation is accelerated by long-term full load operation and overload shock, which leads to the reduction of the fatigue life of the gearbox.
【作者单位】： 龙源(北京)风电工程技术有限公司;清华大学航天航空学院;
【分类号】：TM315;TG115

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