随着风电技术的发展,风力发电机作为风能的主要利用方式,已经成为市场上的潮流产品。盘式制动器是风力发电机组上的关键部件,是风力发电机维持安全可靠的重要保证。由于风力发电机在制动过程中承受复杂的力和力矩作用,制动器在不同部位会出现不同程度的变形,使得摩擦片和制动盘产生不均匀磨损,二者之间不能很好的接触,引起制动振动的发生,影响着风力发电机组盘式制动器的工作性能。因此,研究风力发电机的摩擦振动对于未来风力发电机的发展具有重要的意义。本文的主要研究内容和结果如下:(1)根据风力发电机盘式制动系统实际的运行状况,考虑制动盘与内摩擦片和外摩擦片接触引起的耦合现象,建立了制动盘摩擦片的六自由度动力学模型,分别得到了制动盘和摩擦片的振动位移分布情况。结果表明:摩擦片在振动初期振幅较大,随着时间的增加,振幅减弱,系统趋于稳定;随着制动力的增大,制动盘和摩擦片的振幅增大,振动加强。在相同制动力下,与铜基粉末冶金和铸铁两种材料相比较,C/C纤维复合材料的摩擦片在系统工作过程中产生的振动相对较小,振幅较低,同时系统趋向稳定状态所用的时间较短,因此,C/C纤维复合材料的性能更加优异。(2)建立了风力发电机盘式制动器摩擦副的有限元模型,分析了制动过程中摩擦副的整体变形情况,得到了制动盘与摩擦片在指定路径上的变形规律。结果表明:制动器摩擦副的最大变形出现在摩擦片与制动盘接触的边缘处,最小变形出现在主轴与制动盘连接处。其中制动盘在工作中的变形由中心孔到边缘呈逐渐增大的趋势,在边缘处的变形达到峰值;摩擦片的变形则是沿着宽度方向逐渐增大。(3)基于结构静力学分析结果,对制动器摩擦副整体进行模态分析,得到了变形和非变形下制动器整体的振动频率和振动形态。结果表明:在两种情况下,制动盘的振动形态都是沿周向呈波浪形对称分布,摩擦片的变形是左右对称分布;通过对比两种情况下的制动器模态可以得到:预应力的存在使制动器整体结构的刚度发生改变,结构变形也发生改变。本文的研究内容可以为今后深入研究风力发电机盘式制动器的摩擦振动提供理论技术依据,为优化制动器结构和研发新型制动器奠定了基础。