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作者：厉旭旺;黄成彦;李贵方;范焕;王瀚;魏煜锋;
单位：明阳智慧能源集团股份公司风能研究院;
摘要：【目的】偏航系统的疲劳载荷是风力发电机产生故障的主要原因，偏航驱动等齿轮箱断齿、断轴现象仍为高频故障。失效分析结果表明，原材料的生产工艺、组织调控结果、宏观力学性能调配、部件装配间隙、啮合关系、振动影响是主要的失效原因。研究分析这些规律，可以查明陆上风机偏航驱动齿轮箱太阳轮输出齿的断齿故障原因，为后续风机的偏航系统研究设计提供技术支撑。【方法】通过对失效输出齿的理化性能测试、SEM断口分析，排查了齿轮结构设计、机组运行状态，确定了断齿原因。【结果】结果表明，输出齿的表层马氏体组织异常分解，导致表面硬度不足58 HRC、硬化层深度偏浅10%，降低了轮齿的表面接触强度；断面残留多个约5μm非金属夹杂物，齿根表面机加工刀痕粗糙，降低了轮齿齿根弯曲强度；运行过程中齿条间有效啮合区仅50%，存在严重偏载，导致轮齿工作应力超出许用应力，诱发齿面疲劳磨损及早期开裂，后期载荷超出承载极限时产生断齿。该偏载断齿现象经机加工艺及齿形优化后有一定改善。
关键词：太阳轮;;失效;;非金属夹杂物;;组织异常;;偏载
基金资助：广东省重点领域研发计划项目(2021B0101230002);; 广东省海洋经济发展专项资金项目(粤自然资合[2022]25号)
