GB/T 19073-2018风力发电机组齿轮箱设计要求

ICS27180

F11.

中华人民共和国国家标准

GB/T19073—2018/IEC61400-42012

代替:

GB/T19073—2008

风力发电机组齿轮箱设计要求

Windturbine—Designrequirementsforgearbox

(IEC61400-4:2012,

Windturbine—Part4:Designrequirementsforwindturbinegearboxs,IDT)

2018-02-06发布2018-09-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布

中国国家标准化管理委员会

GB/T19073—2018/IEC61400-42012

:

目次

前言

…………………………Ⅴ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义约定

3、…………………………3

术语和定义

3.1…………………………3

约定

3.2…………………5

轴承位置的命名

3.2.1………………5

轴的命名典型的风力发电机组齿轮箱结构实例

3.2.2———………5

符号和缩略语

4……………7

符号

4.1…………………7

缩略语

4.2………………13

可靠性设计

5………………15

设计寿命及可靠性

5.1…………………15

设计流程

5.2……………16

文件

5.3…………………18

质量计划

5.4……………18

传动链运行工况及载荷

6…………………18

传动链描述

6.1…………………………18

概述

6.1.1……………18

接口定义

6.1.2………………………18

明确接口要求

6.1.3…………………19

传动链载荷提取

6.2……………………19

风力发电机组载荷仿真模型

6.2.1…………………19

风力发电机组载荷计算

6.2.2………………………20

载荷可靠性假设

6.2.3………………20

风力发电机组载荷计算结果

6.3………………………21

概述

6.3.1……………21

时间序列

6.3.2………………………21

疲劳载荷

6.3.3………………………21

极限载荷

6.3.4………………………22

运行工况

6.4……………22

概述

6.4.1……………22

环境条件

6.4.2………………………22

运行控制策略

6.4.3…………………22

传动链分析

6.5…………………………23

齿轮箱设计评估以及制造要求

7、………………………23

Ⅰ

GB/T19073—2018/IEC61400-42012

:

齿轮箱冷却

7.1…………………………23

齿轮

7.2…………………23

齿轮可靠性

7.2.1……………………23

齿轮评估

7.2.2………………………24

载荷系数

7.2.3………………………25

齿轮材料

7.2.4………………………27

次表面初始的疲劳

7.2.5……………27

齿轮精度

7.2.6………………………27

齿轮制造

7.2.7………………………27

轴承

7.3…………………28

概述

7.3.1……………28

轴承可靠性

7.3.2……………………28

轴承钢质量要求

7.3.3………………28

设计概要

7.3.4………………………29

轴承选型技术规范

7.3.5……………31

轴承设计

7.3.6………………………32

轴承润滑

7.3.7………………………34

轴承评估计算

7.3.8…………………35

轴键箱体连接件花键和紧固件

7.4、、、………………38

轴

7.4.1………………38

轴毂连接

7.4.2………………………38

柔性花键

7.4.3………………………39

轴封

7.4.4……………39

紧固件

7.4.5…………………………39

弹性挡圈卡环

7.4.6()………………40

结构件

7.5………………40

简介

7.5.1……………40

可靠性因素

7.5.2……………………40

变形分析

7.5.3………………………40

强度校核

7.5.4………………………40

静强度评估

7.5.5……………………41

疲劳强度评估

7.5.6…………………44

材料测试

7.5.7………………………48

文件

7.5.8……………48

润滑

7.6…………………49

概述

7.6.1……………49

润滑剂种类

7.6.2……………………49

润滑剂特性

7.6.3……………………50

润滑方式

7.6.4………………………51

油量

7.6.5……………52

运行温度

7.6.6………………………52

温度控制

7.6.7………………………52

润滑剂状况监测

7.6.8………………53

Ⅱ

GB/T19073—2018/IEC61400-42012

:

润滑剂清洁度

7.6.9…………………53

润滑剂过滤器

7.6.10………………54

接口

7.6.11…………………………54

液位计

7.6.12………………………55

磁性油塞

7.6.13……………………55

空气滤清器

7.6.14…………………55

流量传感器

7.6.15…………………56

可维护性

7.6.16……………………56

设计验证

8…………………56

概述

8.1…………………56

试验计划

8.2……………56

确定试验标准

8.2.1…………………56

新设计和实质性变化

8.2.2…………56

总体试验计划

8.2.3…………………57

特殊试验计划

8.2.4…………………57

工厂型式试验

8.3………………………57

概述

8.3.1……………57

部件试验

8.3.2………………………57

齿轮箱样机工厂试验

8.3.3…………57

润滑系统试验

8.3.4…………………58

风场试验

8.4……………58

概述

8.4.1……………58

载荷验证

8.4.2………………………58

风力发电机组内的齿轮箱型式试验

8.4.3…………59

生产试验

8.5……………60

验收试验

8.5.1………………………60

噪声试验

8.5.2………………………60

振动试验

8.5.3………………………60

润滑系统注意事项

8.5.4……………60

系统温度

8.5.5………………………60

鲁棒性试验

8.6…………………………60

润滑剂的温度和清洁度

8.7……………60

轴承特性确认

8.8………………………60

设计评审

8.8.1………………………60

样机验证确认

8.8.2/………………61

试验记录

8.9……………61

运行服务和维护要求

9、…………………62

服务和维护要求

9.1……………………62

检查要求

9.2……………62

运行和跑合

9.3…………………………62

运输装卸和存储

9.4、…………………62

维修

9.5…………………62

Ⅲ

GB/T19073—2018/IEC61400-42012

:

安装和更换

9.6…………………………62

状态监测

9.7……………63

润滑

9.8…………………63

润滑剂类型要求

9.8.1………………63

润滑系统

9.8.2………………………63

油品测试和分析

9.8.3………………63

运行和维护说明书

9.9…………………63

附录资料性附录传动链接口及载荷规范实例

A()……………………64

附录资料性附录齿轮箱设计和制造中的考虑因素

B()………………74

附录资料性附录轴承选型考虑因素

C()………………77

附录资料性附录齿轮箱结构部件设计的注意事项

D()……………101

附录资料性附录风力发电机组关于风力发电机组齿轮箱润滑剂性能的建议

E()………………104

附录资料性附录设计认证文档

F()…………………118

附录资料性附录轴承计算文件

G()…………………121

参考文献

……………………129

Ⅳ

GB/T19073—2018/IEC61400-42012

:

前言

本标准按照给出的规则起草

GB/T1.1—2009。

本标准代替风力发电机组齿轮箱与相比主要技术

GB/T19073—2008《》,GB/T19073—2008,

差异如下

:

修改了标准名称

———;

规范性引用文件增加了引用的标准及标准见第章

———ISODIN(2);

增加术语和定义约定见第章

———“、”(3);

增加符号和缩略语见第章

———“”(4);

增加可靠性设计见第章

———“”(5);

增加传动链运行工况及载荷见第章

———“”(6);

设计验证代替试验方法和检验规则见第章年版的第章

———“”“”(8,20084);

运行服务和维护要求代替齿轮箱在机组中的安装和使用标志使用说明书及包装运

———“、”“”“、”“、

输贮存见第章年版的第章第章

、”(9,20085~7);

传动链接口及载荷规范实例代替齿轮箱主要零件的强度评定指南见附录年版

———“”“”(A,2008

的附录

A);

齿轮箱设计和制造中的考虑因素代替润滑与监控见附录年版的附录

———“”“”(B,2008B);

轴承选型考虑因素代替轴承选型与配置形式及轴承应力计算见附录年版的

———“”“”“”(C,2008

附录

C);

齿轮箱结构部件设计的注意事项代替轴承应力计算见附录年版的附录

———“”“”(D,2008D);

风力发电机组关于风力发电机组齿轮箱润滑剂性能的建议代替质量保证见附录年

———“”“”(E,2008

版的附录

E);

增加设计认证文件见附录

———“”(F);

增加轴承计算文件见附录

———“”(G)。

本标准使用翻译法等同采用风力发电机组第部分齿轮箱设计要求英文

IEC61400-4:2012《4:》(

版

)。

与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下

:

产品几何技术规范表面结构轮廓法术语定义及表面结构

———GB/T3505—2009(GPS)、

参数

(ISO4287:1997,IDT)

滚动轴承额定静载荷

———GB/T4662—2012(ISO76:2006,IDT)

测量方法与结果的准确度正确度与精密度第部分确定标准测

———GB/T6379.2—2004()2:

量方法重复性与再现性的基本方法

(ISO5725-2:1994,IDT)

齿轮装置的验收规范第部分空气传播噪声的试验规范

———GB/T6404.1—20051:(ISO8579-

1:2002,IDT)

圆柱齿轮锥齿轮和准双曲面齿轮胶合承载能力计算方法第部分

———GB/Z6413.1—2003、1:

闪温法

(ISO/TR13989-1:2000,IDT)

圆柱齿轮锥齿轮和准双曲面齿轮胶合承载能力计算方法第部分

———GB/Z6413.2—2003、2:

积分温度法

(ISO/TR13989-2:2000,IDT)

圆柱齿轮精度制第部分齿轮同侧齿面偏差的定义和允许值

———GB/T10095.1—20081:

(ISO1328-1:1995,IDT)

Ⅴ

GB/T19073—2018/IEC61400-42012

:

产品几何技术规范表面结构轮廓法评定表面结构的规则

———GB/T10610—2009(GPS)

和方法

(ISO4288:1996,IDT)

液压传动油液固体颗粒污染等级代号

———GB/T14039—2002(ISO4406:1999,MOD)

齿轮磨削后表面回火浸蚀检验

———GB/T17879—1999(idtISO14104:1995)

圆柱齿轮检验实施规范第部分齿轮胚轴心距和轴线平行度的

———GB/Z18620.3—20083:、

检验

(ISO/TR10064-3:1996,IDT)

工业用闭式齿轮传动装置

———GB/Z19414—2003(ISO/TR13593:1999,IDT)

风力发电机组机械载荷测量

———GB/Z25426—2010(IEC/TS61400-13:2001,MOD)

海上风力发电机组设计要求

———GB/T31517—2015(IEC61400-3:2009,IDT)

本标准作了如下编辑性修改

:

修改了标准名称

———;

修正第章中遗漏的引用标准和

———2ISO10474、EN10204、ISO8579-1ISO8579-2。

本标准由中国机械工业联合会提出

。

本标准由全国风力机械标准化技术委员会归口

(SAC/TC50)。

本标准起草单位南京高速齿轮制造有限公司沈阳工业大学风能技术研究所重庆齿轮箱有限责

:、、

任公司杭州前进齿轮箱集团股份有限公司浙江运达风电股份有限公司东方电气风电有限公司国电

、、、、

联合动力技术有限公司歌美飒风电天津有限公司

、()。

本标准主要起草人何爱民孙义忠张合超张波王金娟毛宏璞姚兴佳吕和生高博宣安光

:、、、、、、、、、、

李兴亚陈棋陈景新刘桦董礼孙黎程晓慧刘铮

、、、、、、、。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为

:

———GB/T19073—2003、GB/T19073—2008。

Ⅵ

GB/T19073—2018/IEC61400-42012

:

风力发电机组齿轮箱设计要求

1范围

本标准适用于额定功率大于的水平轴式风力发电机组动力传动链的闭式增速齿轮箱本

500kW。

标准适用于安装在陆上或海上的风力发电机组齿轮箱

。

本标准对风力发电机组中所设计的齿轮和齿轮箱零部件载荷分析提供指导

。

本标准适用的齿轮件包括主传动链中的平行轴和行星传动的齿轮诸如直齿轮斜齿轮或人字齿

:,、

轮本标准不适用于齿轮取力装置

。(PTO)。

本标准基于使用滚动轴承的齿轮箱设计使用滑动轴承允许参照本标准但是本标准不包括对滑

。,

动轴承的使用评定

。

本标准还对全集成化设计中的轴轴与轮毂接口轴承和齿轮箱箱体结构进行工程性指导