风电齿轮箱小齿轮断齿原因分析

摘要：某风场1.5MW风电机组齿轮箱中速轴小齿轮发生断齿。该齿轮箱设计寿命20年，实际使用5年，齿轮的材质是20CrNiMo,齿面经过渗碳淬火。采用宏观观察、围观观察、断口观察并结合其它理化测试，分析齿轮失败的原因。宏观观察发现断口上有明显的海滩花样，说明机械疲劳是断齿的直接原因；微观观察发现，机械疲劳裂纹的源区位于工作齿面剥落坑的底部，分析表明齿面点蚀剥落的原因是接触疲劳；对比轮齿左右两端的宏观破坏情况，发现齿轮箱发生了严重的偏载，导致齿面左端受到了非正常载荷的作用，所以齿轮箱的主要原因是偏载。

关键词：风电 齿轮箱 齿轮 断齿 失效分析 偏载 点蚀