风电齿轮箱作为风电装备的核心部件,其动态特性对风机性能有着直接影响,成为国内外研究的重要方向。论文以某一级行星+两级平行轴结构的2MW风电齿轮箱为研究对象,建立齿轮箱系统NVH(Noise、Vibration、Harshness)分析模型,对系统振动、结构噪声进行研究,对减小系统振动噪声具有重要意义。论文主要研究内容及结论如下:(1)分析某兆瓦级风电齿轮箱结构形式与传动原理,将传动系统与结构系统在轴承座节点处耦合起来,建立风电齿轮箱传动系统力学分析模型,对系统关键部件强度进行分析。基于ISO6336标准对各齿轮副强度进行校核,在考虑轴变形的基础上分析其受力、力矩及危险截面应力,计算危险截面安全系数,并对轴承受力和寿命进行分析计算。(2)建立2MW风电齿轮箱NVH分析模型,考虑结构柔性与系统变形,提取各齿轮副时变啮合刚度与传递误差,获得系统内部激励,对系统NVH性能进行研究,得到系统振动响应,利用三分之一倍频程法得到系统结构噪声。研究结果表明相同位置同一阶次振动位移、速度、加速度变化趋势一致,高速轴下风向两轴承座处振动变化趋势基本一致,右轴承座处振动大于左轴承座处。(3)分析齿轮宏观参数与轮齿修形对系统NVH性能的影响。对齿轮宏观参数进行优化,对比分析优化前后系统NVH性能。利用风场测试数据,采用统计分析的方法得到载荷谱,求得载荷谱下各齿轮最佳修形量,并对修形前后系统NVH性能进行分析比较。(4)建立风机振动远程在线监测系统,对风电齿轮箱振动进行测试,获得额定工况下振动加速度响应,并求得高速轴轴承座处结构噪声。将试验结果与仿真分析结果进行对比分析,两者的振动水平或噪声值在允许范围内较为接近,验证仿真分析结果的正确性。