風電齒輪箱傳動系統(tǒng)的分析

風電齒輪箱傳動系統(tǒng)的分析摘要：伴隨著國際能源市場石油、天然氣等石油能源的不斷消耗，能源行業(yè)逐漸呈現(xiàn)危機；人們不斷在尋找新的能源，代替石油、天然氣等石油資源，同時對生存的環(huán)境不會造成傷害，風電行業(yè)被重新重視起來。隨著風電行業(yè)投入技術和人力成本不斷增加，風電行業(yè)持續(xù)不斷的發(fā)展，技術日臻成熟。在裝機規(guī)模和單機容量上不斷增大，隨著風電場單機容量和規(guī)模的不斷增大，風電齒輪箱作為風電整機最脆弱的部件之一，在風電機組的運行過程中占有舉足輕重的地位。但由于國內(nèi)風電齒輪箱技術設計較緩慢，設計結構和材料工藝相對薄弱，尤其是23MW級風機齒輪箱，主要依靠引進國外的設計技術。因此，國內(nèi)風電齒輪箱行業(yè)的持續(xù)發(fā)展成為風電行業(yè)的必然。首先，根據(jù)GL指定的載荷參數(shù)表、風資源提供的原始數(shù)據(jù)，確定風電機組齒輪箱的載荷參數(shù)，從而確定齒輪箱的結構設計選取行星傳動或平行軸傳動的結構形式；根據(jù)每級齒輪的最大載荷系數(shù)，計算確定各級傳動的齒輪參數(shù)，對行星齒輪的傳動進行受力分析，得出各級齒輪的受力結果，依據(jù)標準進行靜強度校核，然后根據(jù)計算結果，確定各級的傳動比及齒輪參數(shù)，并對疲勞點蝕、輪齒折斷等安全性條件進行核準。然后，對齒輪的傳動系統(tǒng)進行齒面接觸應力的計算，先利用常規(guī)算法進行理論分析計算。關鍵詞：風力發(fā)電；風機齒輪箱；結構設計1.引言1.1課題來源隨著世界經(jīng)濟規(guī)模的持續(xù)增長，世界能源消費量的不斷增加。能源危機正日益困擾著人類的生存。世界上許多國家逐步認識到，一個持續(xù)發(fā)展的國家將是一個既能滿足社會生產(chǎn)消費的需要，而又不會對子孫后代造成傷害的社會。節(jié)約能源，提高能源的可利用效率，充分利用潔凈能源取代高碳含量的燃料，已經(jīng)成為新的能源的主題。風力發(fā)電機組主要由風輪系統(tǒng)、主傳動系統(tǒng)、變槳系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、主控系統(tǒng)、變流系統(tǒng)、齒輪箱、發(fā)電機等系統(tǒng)組成，發(fā)電機主要將風能轉變?yōu)殡娔?，是風電機組的核心部件；隨著風電整機技術的深入研究，發(fā)電機由最初的直流發(fā)電機、籠型異步發(fā)電機逐步演變?yōu)殡p饋異步發(fā)電機、直驅永磁發(fā)電機，隨著風力發(fā)電機組自身技術水平的提高，又促進了風電整機技術的不斷完善，風電機組部件與風電整機互為因果、相互促進。本課題就是建立在對引進的兆瓦級風力發(fā)電齒輪箱結構技術消化吸收的基礎上，對齒輪箱進行結構設計，為研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的風電機組和主傳動齒輪箱打下基礎。1.2國內(nèi)發(fā)展趨勢風力發(fā)電發(fā)展的主要趨勢：（1）?風電機組單機容量增大：有利于提高風能可利用率，降低風電場的實際占地面積，減少風電場運行維護成本，從而提高風電產(chǎn)品的市場競爭力。目前全球主流風電機組已經(jīng)達到（2~?3）MW,?由德國Repower?研制的最大的5MW風力發(fā)電機組已投入運行，其葉片直徑達到126?米。（2）變速恒頻技術快速推廣：現(xiàn)在恒速運行的風電機組一般采用雙繞組結構的雙饋異步發(fā)電機,高速運行在風資源較高風速段,發(fā)電機運行在相對較高轉速；在低風速段，發(fā)電機運行在相對較低轉速上。其優(yōu)點是主控系統(tǒng)簡單，可靠性高;缺點是轉速基本恒定，而風速經(jīng)常不斷變化，風電機組時常處于風能利用系數(shù)低的狀態(tài)，風資源無法得到充分合理利用。伴隨著風電技術的不斷進步，風電機組制造商開始使用變速恒頻技術，并結合變槳距風機技術的應用演變出變槳變速風電機組。與恒速運行的風電機組相比，變速恒頻運行的風電機組具有發(fā)電量大、對風速變化的適應性好、生產(chǎn)成本低、可利用率高等優(yōu)點。（3）直驅、半直驅風電機組直驅式風電機組：采用多個極對數(shù)電機與葉輪直接連接進行傳動的設計方案，除去故障率較高的齒輪箱，在低風速段時效率高，且具有低噪聲、高壽命、運行維護成本低等優(yōu)點。目前直驅式風電機組的裝機份額和單機容量增長較塊，但由于技術和成本等方面的不足，在未來相當長的時間內(nèi)帶增速齒輪箱的風電機組還將在市場中占主導地位。風電齒輪箱的發(fā)展趨勢:風電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展促成了整機制造企業(yè)的繁榮，風電齒輪箱作為風電機組中最脆弱的部件，飽受國內(nèi)外風電相關行業(yè)專家和研究機構關注。風機齒輪箱是風電機組的配套產(chǎn)品，是風力發(fā)電機組中最脆弱、最核心機械傳動部件，主要功能是將風輪在風力作用下所產(chǎn)生的動力傳遞給發(fā)電機，使其得到發(fā)電機相適應轉速進行發(fā)電，它的研究和技術創(chuàng)新是風電技術的必然，并正向高效率、高可靠性及大功率方向發(fā)展。風電機組往往安裝在高山、丘陵、荒野、海灘、海島、戈壁等場所，經(jīng)常承受交變載荷及強陣風的沖擊；常年運行在高溫、低溫、潮濕、強紫外線、風雪等嚴酷的環(huán)境下，其可靠性和使用壽命都提出了比一般機械產(chǎn)品高很多的要求。全球范圍內(nèi)，風電行業(yè)中發(fā)展最快，最有影響的國家主要有美國、德國等發(fā)達國家在風電行業(yè)中處于優(yōu)先地位。歐美發(fā)達國家很早就開發(fā)出單機容量為兆瓦級的風電機組，并且技術相對成熟，具有完善的設計理論和豐富的實際經(jīng)驗，而且商業(yè)化運作比較好，例如Renk、Flender、Romax、Orbit2、vikif等風電齒輪箱制造公司在產(chǎn)品開發(fā)過程中采用三維造型設計、有限元分析、仿真計算、動態(tài)設計模擬流體力學等先進技術，并通過模擬計算和軟件試驗測試對設計方案進行驗證。國外還通過理論分析及試驗測試對風電齒輪箱及傳動鏈的運行性能進行了系統(tǒng)的研究和數(shù)據(jù)分析，為風電齒輪箱的設計提供了可靠的依據(jù)。盡管國際上齒輪箱設計技術比較成熟，但統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，主齒輪箱故障仍然是風電機組最主要故障，約占風電整機故障率的20％左右，由于我國商業(yè)化風電產(chǎn)業(yè)起步晚，技術上較歐美等技術發(fā)達國家存在差距。我國在九五期間開始走引進技術的方法，通過引進和吸收國外成熟的技術，成功研發(fā)出了兆瓦級風力發(fā)電機。為風電行業(yè)的發(fā)展打下了堅實的基礎。1.3論文的主要內(nèi)容論文的主要內(nèi)容介紹了風電行業(yè)的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及各個國家對風力發(fā)電的重視程度。風力發(fā)電機傳動鏈主要分為風輪、主軸、齒輪箱（增速箱）、機械剎車、聯(lián)軸器、發(fā)電機等部件。齒輪箱作為風電機組零件的重要作用及齒輪箱的發(fā)展，還有整篇論文關于齒輪箱的設計過程，及設計計算、校核等。設計此次的行星輪系的齒輪箱，我們擬采用工業(yè)減速機的設計方法，并結合資料完成風力發(fā)電齒輪箱的設計、校核、及優(yōu)化的一系列工作。設計此次行星輪系的齒輪箱，我們擬采用工業(yè)減速箱的平行軸齒輪的設計方法，并結合齒輪設計的專業(yè)書籍完成風電齒輪箱的設計、校核等工作。關于行星輪系的傳動比及齒輪的計算，會參照《機械原理》等一些書籍的部分內(nèi)容進行，還有關于軸、鍵的設計及齒輪箱的使用及維護等等。主要參數(shù)如下：表1并明確規(guī)定依據(jù)ISO6336進行齒輪計算，按3倍額定功率計算靜強度＞1.0,內(nèi)齒輪不低于7級，外齒輪制造精度等級不低于6級，輸出高速軸齒面硬度為HRC58~62,材料選用17CrNiMo6合金結構鋼材料。2?齒輪箱的設計風電齒輪箱的方案設計大型風力發(fā)電機組的主傳動齒輪箱位于風輪和發(fā)電機之間，是一種無規(guī)律變向載荷和瞬間強沖擊載荷作用下工作的重載齒輪增速傳動裝置，齒輪箱是風電機組傳動軸系中一個最重要而又脆弱的部件。在狹小的空間內(nèi)，減小外形尺寸和重量十分重要，齒輪箱的設計吧必須在滿足可靠性和預期壽命的前提下，減小尺寸和重量；同時要考慮便于維護的特點，根據(jù)設計提供的技術參數(shù)，采用CAD優(yōu)化設計，按照排定的最佳傳動方案，選擇穩(wěn)定可靠的結構和良好的力學性能及低溫環(huán)境下保持穩(wěn)定的材料，配備完善的潤滑、冷卻和監(jiān)控系統(tǒng)。不同功率等級的齒輪箱采用不同的傳動形式，在20世紀80年代，平行軸圓柱齒輪傳動裝置應用到100-500kW的風電機組，90年代達到了600-800kW，為了節(jié)省空間，獲得更大的速比，引用了外形為筒狀的行星齒輪傳動和行星與平行軸結合的傳動形式，取得了良好的效果。為了獲得更大的功率，節(jié)省空間，齒輪箱傾向于行星、差動和平行軸結合的形式，并在大型風電機組中獲得了應用。對于國內(nèi)2MW風電機組齒輪箱，采用雙饋異步發(fā)電機，主軸和齒輪箱采用集成化設計方案，其傳動比在100以上，主要以兩級行星和一級平行軸為主要的傳動形式。相對于平行軸傳動，行星傳動有以下特點：結構緊湊、傳動效率高、體積小、重量輕、制造精度高；傳動功率范圍廣，實現(xiàn)了功率分流；共軸傳動，軸向尺寸大大減小，重量與同類型機型減輕15%；運轉平穩(wěn)，抗沖擊和振動能力好；但同時存在以下缺點：結構比定軸傳動復雜，對部件制造質量要求高，體積小，導致散熱面積較小油溫較高，對潤滑、泄油、主控及監(jiān)控系統(tǒng)要求較高，故采用強制和飛濺潤滑的結構形式。依據(jù)風電場建設提供的技術參數(shù)，III類風機的傳動比i=114.65，采用兩級行星和一級平行軸結構。為保證齒輪箱功率分流，行星傳動全部采用均載機構，均衡各行星輪傳遞的載荷提高齒輪的承載能力、嚙合平穩(wěn)性。同時可降低齒輪的制造精度，降低制造成本。對于單排三行星或四行星傳動結構，常用的均載機構為基本構件浮動。由于太陽輪重量輕，慣性小，作為均載機構時浮動靈敏，結構簡單；并用于中低速工況下浮動載荷，效果比較顯著。太陽輪主要采用浮動機構來實現(xiàn)載荷的均載。本文介紹的兩級行星傳動均以太陽輪浮動，行星輪和行星架僅進行熱裝及漸開線花鍵聯(lián)接。1）兩級行星和一級平行軸傳動形式國內(nèi)風電齒輪箱技術比較落后，材料和工藝的水平較低，2MW機型主要以國外的設計為主，國內(nèi)設計的主流機型為兩級行星+一級平行軸傳動。這種齒輪箱的結構形式如下圖2所示。一級齒圈、二級齒圈的模數(shù)較大，采用一二級齒圈固定傳動形式，行星架與主軸用花鍵或過盈配合聯(lián)接，齒圈采用滲氮或調(diào)制處理；行星輪、太陽輪采用調(diào)質、滲碳、表面淬火的熱處理方式，行星架采用雙臂結構，通過行星輪、太陽輪的浮動實現(xiàn)均載；均載系數(shù)根據(jù)設計及工藝文件的制定來確定。齒輪箱潤滑采用飛濺和強制潤滑的方式，提高了齒輪箱的傳動效率和機械效率；同時齒輪箱重量較大，對風電機組整機的振動影響較大。圖2行星齒輪傳動結構圖行星傳動的傳動比計算公式為ibaH=1+Zb/ZaiabH=1+Za/ZbiHab=-Zb/Za求行星傳動的傳動比iHab=na-nH/nb-nH=(-1)ZbZc/ZaZc=-Zb/Za由上式得：ibaH=1-iHab=1+Zb/Za行星傳動的傳動比按照上述公式進行計算，在進行傳動比的計算過程中，還需滿足下列的計算條件的要求；同心條件齒輪和行星輪數(shù)滿足的條件：保證中心輪和行星輪軸線重合條件下的正確嚙合，要求aac=abc。即各嚙合齒輪的中心距必須完全相等。對于非變位齒輪或高度變位齒輪，則要求：m(Za+Zc)/2=m(Zb-Zc)/2經(jīng)過變換公式得到下列式子：ZC=Zb-Za/2若保證ZC為正整數(shù)，則a、b的齒數(shù)必須同時為奇數(shù)或偶數(shù)，才能滿足上述式子的要求。對于角度變位齒輪傳動，表示為：(Za+Zc)/cosa=(Zb-Zc)/cosb，a、b分別為兩對嚙合齒輪的嚙合角，根據(jù)嚙合方式不同，選擇不同的嚙合角度，通常外嚙合角a=24°~27°；內(nèi)嚙合嚙合角為b=17°31~21°。裝配條件的要求：保證各行星輪能均勻分布地安裝于兩中心齒輪之間。因此，各輪齒數(shù)與行星輪個數(shù)nW=3必須滿足裝配條件，以上圖為例，若行星傳動共有3個行星輪，建立裝配條件中心角為C=2n/n(n=3)，若行星輪的齒數(shù)為偶數(shù)，則當兩中心輪的輪齒中心線處于軸線位置時，行星輪方可順利進行安裝，依次對3個行星輪進行安裝，行星輪轉過的中心角度C必須等于中心輪a轉過C個齒所對應的中心角，即：C=C2n/Za；顯然，當中心輪a繞行星架轉動不同的位置，該輪系的傳動比為：iaH=na/nH=Ca/CH=1+Zb/Za；經(jīng)過變換公式，得到下列式子：Cnw/Za=1+Zb/Za經(jīng)過整理得到下列式子：(Za+Zb)/nw=C(整數(shù))因此，得到下列結論：單排行星輪傳動裝配的條件：兩中心輪的齒數(shù)之和應為行星輪數(shù)目的整數(shù)倍。鄰接條件保證相鄰兩行星輪的齒頂不存在干涉現(xiàn)象，即：2a1sin180/nw>dacdac為行星輪的齒頂圓直徑，al表示實際的中心距，行星輪齒頂間的最小間隙取決于制造精度，當計算結果不滿足鄰接條件時，可減少行星輪數(shù)目n或增加中心輪Za的齒數(shù)。行星差速傳動的傳動設計：如上圖所示的2k型差動輪系中，設3個基本構件，分別為a、b、H,其轉速分別為na、nb、nH，根據(jù)行星傳動的傳動比計算，ibaH=na-nb/nH-nb;iHab=na-nH/nb-nH;iabH=nb-na/nH-na將第(1)式和第(2)相加得到下列的表達式：ibaH+iHab=1經(jīng)過移項得到下列的表達式：1—ibaH=iHab=1/iHba對于高速重載齒輪的傳動，除滿足上述條件外，還應滿足其它一些附加條件，將在具體的設計任務中適當調(diào)整。配齒計算根據(jù)下表確定行星傳動的傳動比：注：表中數(shù)值在良好設計的條件下，單級傳動比可能達到的范圍，在一般設計中，傳動比若接近極限值時，通常需要進行鄰接條件的驗算。對于非變位或高度變位傳動，滿足下列公式：ibaH*Za/nw=C；根據(jù)ibah并適當調(diào)整，使C等于整數(shù)。對于等角度變位，與上述計算方法一致。根據(jù)ibaH并適當調(diào)整，使C等于整數(shù)，求出Za。柔性軸傳動柔性軸傳動技術起源于英國，風電齒輪箱的柔性軸傳動由英國ORBITAL2公司設計，用柔性銷軸支撐在單臂行星架的輸出端，通過柔性軸的變形，較好實現(xiàn)了風電齒輪箱一級（6個）行星輪、二級（4個）行星輪在齒寬方向的均載；與常規(guī)的風電齒輪箱傳動相比，常規(guī)風電齒輪箱的行星軸和中心輪的距離由設計者確定，且距離保持不變；而柔性軸傳動，允許行星軸的軸線處于撓度允許的變化范圍內(nèi)。且整個齒輪箱結構緊湊，齒圈、行星輪、太陽輪采用圓柱直齒輪傳動，行星架采用單臂結構形式，齒圈采用滲氮處理，行星輪、太陽輪采用滲碳、淬火處理，第一級、第二級采用差速傳動，第三級傳動采用平行軸傳動，潤滑系統(tǒng)采用強制潤滑，提高了齒輪箱的傳動效率，降低了加工成本和制造難度；整機的質量同比減輕15%，風電齒輪箱傳動的剖面結構下圖4所示:圖5行星輪載荷測量結果隨著風電齒輪箱技術不斷發(fā)展，傳動技術正發(fā)生著日新月異的變化，柔性技術的發(fā)展正朝著齒輪和軸承高集成、模塊化的方向發(fā)展。集成的柔性軸傳動，將對齒輪和軸承的外圈進行集成，隨著傳動功率的不斷提高，行星輪的數(shù)量不斷增加，對齒輪和軸承的加工精度及潤滑等提出更加嚴格的要求。目前，國外的風電齒輪箱技術主要有英國Orbital2、romax、德國renk公司、比利時漢森公司產(chǎn)品。主要的技術流派還是以行星傳動為主，只有ORBITAL2、vikof等公司采用柔性銷的傳功方案，其余設計公司設計的結構形式有較大的差別，但基本能夠滿足風電行業(yè)2-3MW風電齒輪箱的傳動要求。圓柱減速齒輪箱的設計根據(jù)畢業(yè)設計的任務，結合自己的實際能力，設計的論文為雙極圓柱齒輪減速機；主要為風電齒輪箱的平行軸傳動設計方案及計算和校核。功率為5kW,全部采用平行軸傳動，第一級傳動比為i1=4，第二級傳動比i2=3.17，設計壽命為10年。選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)1） 所有齒輪選擇斜齒；2） 外嚙合齒輪的精度等級為8級；3） 齒輪參數(shù)的設計計算：首先，計算第三級高速軸傳動的齒輪參數(shù)：輸入功率P=5kW，輸出軸轉速為1440r/min,傳動比i=12.68,工作壽命為10年。選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)；1） 選定斜齒圓柱齒輪；2） 齒輪的精度等級為8級；3） 材料為45#，熱處理工藝為表面淬火處理；4） 初選第一級傳動比為i1=4，第二級傳動比i2=3.17，大齒輪的齒數(shù)Z22=92；螺旋角3=14.53°；5） 按齒輪的失效形式進行計算；齒輪齒面接觸強度：d1>Jd；a1>Ja（u±1）齒輪的彎曲強度計算：m=12.5a——齒輪傳動的中心距；di一一小齒輪分度圓直徑；k 載荷系數(shù)，常取k=1.1'~2.2；m——小齒輪的法面模數(shù)；T1一一小齒輪的額定轉矩；Z1一一小齒輪的齒數(shù)；根據(jù)參考資料按表2-24選?。?d一一小齒輪的齒寬系數(shù)：？d=b/d1?m——小齒輪的齒寬系數(shù)：？m=b/m?a 小齒輪的齒寬系數(shù)：？a=b/aJd 齒面接觸強度計算系數(shù)；YFS—一力作用于齒頂時的復合齒形系數(shù)；按大小齒輪的實際齒數(shù)分別查參考資料圖2-78或2-79；u 齒數(shù)比；oFP——許用彎曲應力；MP,oFP=1.6oFlim；oHP一一許用接觸應力；MP,oHP=0.9oHlim；取大小齒輪的小值代入以上公式計算；根據(jù)第一級傳動比，按照參考資料表2-46初選小齒輪的的齒數(shù)Z1=28,Z2=112.67，取整數(shù)后選Z2=112；K=1.3,T1=954933.15N;?m=10（按照參考資料提供的推薦數(shù)值）；YFS=4.15；oFP=344；經(jīng)過計算，第一級輸入軸m1>1.25，根據(jù)設計的要求選擇m1=1.5；b>15，根據(jù)需要選取b=48mm；根據(jù)參考資料表2-55，查出Jd=761；?d=1.1（按照參考資料提供的表2-47）；oHP=540；U=4;經(jīng)過計算d1>29.7mm；根據(jù)設計的要求選擇d1=29mm；Ja=180，?a=0.3（按照參考資料提供的推薦數(shù)值）；經(jīng)過計算a1>44.64mm,根據(jù)設計的尺寸要求選擇a1=108mm；然后計算第二級傳動的輸出軸設計計算，傳動比i2=3.17，按照參考資料選取第二級小齒輪的齒數(shù)Z3=29，Z4=91.93，取整數(shù)后，Z4=92;K=1.3，T2=420N,?m=10（按照參考資料提供的推薦數(shù)值）；其它數(shù)值YFS、oFP的取值同上;經(jīng)過計算m2>2.41，根據(jù)齒輪模數(shù)的標準系列值，選取m=2；經(jīng)過計算d2>78mm,根據(jù)提供的K值進行修正，選取d2=40mm。本次圓柱齒輪減速機的設計，暫不考慮中心距的變動，采用標準的齒輪壓力角=20°受力分析與靜強度校核受力分析漸開線圓柱齒輪的主要受力有徑向圓周力和軸向力，根據(jù)受力分析情況，提供軸及軸承的布置形式，在傳動過程中進行受力計算，并根據(jù)受力結果，保證斜齒輪在傳動過程中受力均勻，及承受徑向力，同時承受軸向力，并根據(jù)圓柱齒輪減速機的齒輪是否有偏載，合理選擇軸及軸承的配置，同時提供軸承的設計計算，暫不提供齒頂修緣和齒面修形計算。圓柱斜齒輪的受力情況如下：齒輪的受力主要有三種，分別為：切向力：Ft=2000T1/d1軸向力：Fa=Ft徑向力：Fr=Fttan?an/cosBB：齒輪分度圓的螺旋角an：斜齒輪的法面壓力角低速級外嚙合靜強度計算依據(jù)要求，按額定功率計算靜強度（因其余嚙合齒輪副的計算步驟、結論與此相似，在此，僅以低速級外嚙合為例）；載荷：Fcal=2000Tmax/d式中：d 齒輪分度圓直徑；T 最大轉矩N.m修正載荷系數(shù)：已經(jīng)按最大載荷系數(shù)進行計算，K=1.3;計算安全系數(shù)：SH=式中：6HST—一靜強度最大齒面應力，N/mm26HST——ZH?ZE?Z￡?ZB?U+1/U?KV?KHB?Ka???SH=1.035>1本章小結依據(jù)技術參數(shù)，綜合行星傳動與平行軸傳動的特點，選取平行軸的設計計算，與風電齒輪箱的第三級傳動結構相同，但計算不同。齒輪箱的密封、潤滑和冷卻齒輪箱的密封齒輪箱高速軸密封，工業(yè)齒輪箱的高速軸的密封一直是個頭痛的問題，一方面能要密封牢靠，防止齒輪箱潤滑油外泄，同時也能防止雜質進入齒輪箱箱體內(nèi)，常用的有接觸式密封和非接觸式密封兩種。接觸式密封接觸式密封使用的密封件要求密封可靠、經(jīng)久耐用、摩擦阻力小，容易制造和裝拆，并隨壓力的升高而有效提高密封，還要有利于自動補償磨損。常用的旋轉軸用唇形密封有多種方式，可按標準選取。密封部位軸的粗糙度R=0.16~0.63。與密封圈接觸的軸表面不允許有機械加工痕跡。軸端設置有相應的導入角，倒角不應有銳邊、毛刺和粗糙的機加工殘留物。非接觸式密封所有的非接觸式密封不會產(chǎn)生磨損，使用的時間較長。軸與端蓋孔間的間隙行程的密封，是一種簡單的密封。主要采用迷宮式密封，要求軸承內(nèi)圈隨高速軸轉動，外圈與箱體保持靜止，間隙的大小根據(jù)設計軸的徑向跳動公差大小和軸承端蓋相對于軸承孔的同軸度公差來確定，在軸承端蓋或定位套上加工出一些溝槽，一般2-4個，形成所謂的迷宮，軸承端蓋與箱體軸承座孔溝槽底部開有回油槽，使外泄的油液遇到溝槽改變方向流回箱體中。也可在密封的內(nèi)側設置甩油盤或擋油盤，阻擋飛濺的油液，增強密封的效果。保證潤滑油的外泄，同時，將齒輪箱做功過程中產(chǎn)生的熱量帶走。齒輪箱的潤滑和冷卻齒輪箱的潤滑非常重要，由于潤滑油符合牛頓流體力學的特征，層與層之間存在著一定的摩擦力，風電主齒輪箱的潤滑油全部采用低溫X320潤滑油，具有良好的抗泡性、抗氧化性、抗低溫、防氧化、與空氣中的水分雜質均不會發(fā)生反應。良好的潤滑對齒輪和軸承起到傳遞熱量快、減小摩擦等保護作用；必須高度重視齒輪箱的潤滑問題，嚴格按照規(guī)范保持潤滑系統(tǒng)長期處于最佳狀態(tài)，齒輪箱常采用飛濺+強制潤滑的方式，絕大多數(shù)以強制潤滑為主；在機組的潤滑系統(tǒng)中，機械泵和電動泵從副油箱將油液吸出，匯合后經(jīng)過過濾器（過濾精度10-50um）輸送到齒輪箱的潤滑系統(tǒng)中，對齒輪箱的齒輪及傳動件進行冷卻和潤滑，管路中安裝有溫度、油壓、污染情況等監(jiān)控裝置，確保齒輪箱在運轉過程中不會出現(xiàn)漏油、阻塞、油品被污染等特殊情況的發(fā)生。即使是第一次使用新油，也要經(jīng)過過濾，系統(tǒng)中除了主濾油器之外，還加裝旁路濾油裝置，過濾精度為5um，以確保油液的清潔，對潤滑油的要求應考慮能夠起對齒輪和軸承起到保護作用，此外還要具備以下性能：1.減少摩擦和磨損，具有高強的承載能力，防止出現(xiàn)齒面膠合現(xiàn)象；2.吸收沖擊和振動；3.防止疲勞點蝕；4.冷卻、除銹、防腐蝕；風力發(fā)電機屬于閉式齒輪箱傳動，其主要失效形式是膠合與點蝕，故在選擇潤滑油時，保證有足夠的潤滑油膜和邊界膜強渡。使齒輪和軸承在惡略的工作條件下處于保護狀態(tài)。潤滑系統(tǒng)中的散熱器是風冷式的，由系統(tǒng)中的溫度傳感器控制，當油溫低于45°C時，潤滑油直接經(jīng)過濾器進入齒輪箱起到潤滑的作用，當齒輪箱的溫度到達60°C齒輪油經(jīng)過油冷風扇進行冷卻，油冷風扇設置雙速，當潤滑油溫度達到65°C，油冷風扇高速檔開啟，加速潤滑油的冷卻，在油溫>45°C，潤滑油主要起到冷卻作用，通過電路旁路溫控閥自動