随着风力发电向大功率发展,对风力发电装置齿轮箱提出了更高的要求。目前齿轮箱面临着故障率高、振动噪音大、寿命短等问题,而齿轮修形技术己被国内外多年的实践经验证明是齿轮箱减振降噪、延长寿命的有效手段。因此,对风电齿轮箱的轮齿修形技术的研究具有重要的意义。本文结合齿廓修形、齿向修形设计方法和有限元分析技术,提出了基于有限元方法的齿轮修形设计技术,并以某2.5兆瓦风力发电机齿轮箱为研究对象,进行了修形设计。首先,根据渐开线齿轮啮合原理推导出渐开线方程、齿根过渡曲线方程及其重合度方程,并使用APDL编程建立齿轮三维参数化有限元分析模型,完成轮齿接触面网格细化。其次,将文件导入Hypermesh中删除其几何要素,导出只含节点、单元信息的CDB文件,在有限元环境中,添加齿轮材料属性、约束、转速、输出轴阻力矩和重力载荷。然后,进行齿轮啮合的有限元动力学分析,获得齿面在啮合过程中的法向力、齿面节点位移、并计算得到齿面节点相对于其旋转中心的弹性变形量和齿面应力分布情况。从而计算出单、双齿啮合全过程中各时间点的刚度值和啮合力;根据啮合刚度、齿轮制造精度和齿端弹性变形量,基于弹性变形量与干涉量相等的前提下,计算获得齿轮修形相关参量。最后,根据获得的修形参量,结合APDL编程,进行节点位置移动,自动、快捷地完成齿面节点的齿向和齿廓修形设计。分析结果表明,在齿廓修形后,齿面应力降低、幅值变小,齿轮寿命提高、可靠性增加。