威能极在风电齿轮箱领域凭借技术优势与严格标准，始终稳居行业翘楚地位。专业人士都知道，齿轮箱结构并不复杂，威能极齿轮箱之所以能够成为行业中的领导品牌，更多地是依托于弗兰德百年的丰富经验及在细节上的精益求精。弗兰德旗下风电品牌威能极涉足风电行业已四十余载，一直致力于齿轮修形方面的研究，在齿轮箱迭代中总是先行一步。
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风电齿轮修形的目的
齿轮修形应该通过均匀齿面和齿根的载荷分布来减少齿面载荷峰值。因此，修形的主要目的是防止齿面过载和轮齿损伤，同时降低振动噪声、提高抗胶合能力和微点蚀能力。
不同的优化目标会应用不同的修形方案。例如，为了提高齿面断裂承载能力，就要减少齿廓修形量以减少齿面最大应力，然而这也会导致微点蚀使安全系数降低，因此需要权衡利弊以找到最优的修形方案。风电齿轮箱各级由于转速不同修形目的也不同。低速级和中间级比高速级载荷大，齿轮修形应关注承载能力，以降低齿面应力为主。而高速级决定了整个齿轮箱的振动噪音大小，修形以减小振动噪音为主。当然这种区分也不是绝对的，需要根据各级实际的载荷情况进行综合考虑。
02
威能极对 ISO21771
齿轮修形方式的解读
齿轮修形一般包括两种：齿廓修形和齿向修形
·齿廓修形·
ISO21771:2007
齿廓修缘与修根
齿廓边坡修形：小齿轮边坡修形可以降低在轮齿接触起始点的应力，从而减低振动噪音
齿廓修鼓
·齿向修形·
ISO21771:2007
齿向端修又称齿端修薄：考虑磨齿成本一般采用对称修形。
齿向边坡修形又称螺旋角修形：用来补偿齿轮件受载后产生的线性挠曲变形，考虑磨齿成本建议平行修，即左右齿面螺旋角相同
齿向修鼓：可以补偿齿轮件弯曲和挠曲变形，此外还可以减少因加工误差引起啮合冲击，且过载时更具有鲁棒性
齿廓修形可以提高承载能力，优化振动噪音。齿向修形主要是通过计算全范围扭矩的齿面应力来校核是否有端部过载。根据 ISO21771:2007齿面修形方式，并结合不同的修形目的，对齿轮副选用最优的修形组合。例如，为降低噪音，标准的齿廓修形推荐小齿轮修缘和修根，大齿轮修鼓，可以通过定义修缘和修根量来实现轮齿接触起始点的应力降低。小齿轮和大齿轮的修形量总和要近似等于没有修形时轮齿的变形量的总和。
03
齿轮修形的验证
在风电行业中，不同的风电齿轮箱制造商可能会采用不同的修形策略，这些策略取决于多种因素，包括他们的设计理念、技术专长、成本和效益的制约。每种修形策略都需要通过大量的产品验证，来确保修形后的齿轮箱在实际工作条件下的性能符合设计预期。齿轮修形验证是一个系统性的工程：
1、理论分析计算
在开始产品验证之前，需要进行详细的理论分析和计算，以预测修形后的齿轮箱性能指标。理论上的修形效果可以通过TCA软件分析齿向载荷分布、齿面和齿根的应力分布，以及传动误差等来进行评价。威能极接触分析软件集成了德国 MDEDIGN 和 FVA workbench的 LVR、Rikor软件包，通过这些功能模块对齿轮进行修形模型的创建和效果评估。
2、制定样机测试方案
包括测试的标准、方法、设备和环境等。
3、样机制造和测试
对风电齿轮箱样机进行一系列的测试，通过观察接触斑点、应力测试（常用于行星级）以及振动噪音测试进行验证，以获取实际运行的数据。
4、数据分析和评估：
对测试得到的数据进行分析，评估修形后的齿轮箱的实际性能是否符合设计预期。
5、优化和再验证
根据测试结果对齿轮箱修形进行优化，然后进行新一轮的验证。
通过以上步骤的循环迭代，最终可以得到一个性能稳定、可靠性高的齿轮箱修形设计。威能极齿轮箱的修形验证不仅在样机试验环境下进行，而且还在实际风场中进行，以确保齿轮箱在各种使用条件下都展现良好的性能。威能极修形基于大量产品验证数据的支撑，形成了自己独有的修形规范。
综上所述，威能极秉承客户利益导向的原则，无论是新机还是售后维修齿轮箱，都要求在保证齿轮副齿面啮合性能的前提下，对其进行设计修形，保障产品的可靠性、延长使用寿命、降低维护成本、减少噪音和振动，所有这些都将有助于提高风电系统的整体性能和经济效益。
