随着风电行业的发展,对风电齿轮箱技术要求越来越高。根据近几年中国陆上风电发展趋势和海上风电发展,大功率风电齿轮箱需求越来越大。大功率齿轮箱一般采用行星轮机构,因此对行星轮机构均载性研究十分必要。行星轮机构由于机床精度、加工精度、装配精度、受载后弹性变形、热变形等因素,使得每个行星轮载荷并不相等,受载不均,造成齿轮运行过程中振动大、噪声大、转动不平稳及齿轮失效,致使齿轮箱寿命缩短等情况。本文以2.5MW风电齿轮箱为研究对象,针对一级行星轮机构的均载性进行研究。主要研究内容如下:首先,分析行星传动机构特点,造成不均载的原因,实现机构均载的方法和均载原理。通过MATLAB软件求得2.5MW风电齿轮箱一级行星轮机构啮合每一瞬时齿廓方程与啮合线的交点,转化为相应坐标系下坐标点;利用ANSYS生成物理模型,对其进行有限元分析,提取应变值,计算行星轮机构的均载系数和齿根最大应变位置,指导应变片粘贴的位置。其次,介绍2.5MW风电齿轮箱行星轮机构在风电试验台试验的目的,应变片测试原理,根据应变片布置方案选择合适的应变片、电桥和应变信号传输方式,粘贴应变片,布置箱体内信号线,连接信号线与应变仪通道,对整个应变测试系统进行调试。同时介绍应变片温度误差影响及误差消除。然后,根据试验方案将2.5MW风电齿轮箱在试验台上试验,测试齿轮箱在不同工况下的应变数据,计算一级行星传动系统的均载系数,分析3个行星轮的均载性。通过与有限元计算的均载系数比较可知,有限元分析计算得到的均载系数比应变片测量值偏大,但相对偏差较小。通过有限元齿根与齿面应变计算得到的均载系数之比,修正测试应变得到的均载系数,得到修正后的齿面内啮合均载系数,提高计算的可靠性。总之,本文以2.5MW风电齿轮箱为例,通过对一级行星轮机构进行有限元分析,确定齿根最大应变位置,选择合适区域粘贴应变片,测量齿根应变,计算齿向载荷分布系数和均载系数,并与有限元分析得到的均载系数进行比较。修正了试验测得的均载系数,提高了计算可靠性。