为研究盘式刹车装置对其固联齿轮的影响建立了二者耦合动力学模型,模型中考虑了对齿轮运行过程有较大影响的时变啮合刚度,齿侧间隙和摩擦力,轮齿拍击带来的刚度摩擦变化,并考虑盘式刹车装置的变摩擦系数。之后以某急刹工况进行仿真,仿真结果显示,刹车过程中齿轮低速状态会出现非正常啮合状态,并会加剧轴端振动。之后使用与仿真模型参数相同的实验台进行同工况刹车实验,实验结果表明急刹过程低速状态时齿轮轴端振动加剧,盘式刹车系统会给齿轮带来影响。

疲劳寿命是风电齿轮箱一个非常重要的性能。在风机整体分析、齿轮箱动力学分析和齿轮疲劳损伤分析的基础上提出了风电齿轮箱在随机风载下的疲劳损伤计算模型,其中风机整体分析用于获取齿轮箱在随机风载下的输入扭矩和输出转速,齿轮箱动力学分析是根据输入扭矩和输出转速计算各个齿轮之间的动态啮合力以及转速,齿轮疲劳损伤分析是将齿轮动态啮合力转化为弯曲和接触应力载荷块,依据线性损伤累计理论计算各齿轮的弯曲和接触疲劳损伤。在讨论部分,利用提出的疲劳损伤计算模型计算了在平均风速为11.5 m/s和18 m/s,湍流密度为14%的风况下,各齿轮的弯曲疲劳和接触疲劳损伤,找到了各级齿轮中最危险的齿轮,对风电齿轮箱排错具有指导意义。

鲁棒性是指当系统中的不确定性IS素发生微小变化时，系统性能的改变程度，而齿轮传动系统在加工装配过程中存在诸多误差，为了提高齿轮传动系统在不确定误差存在的情况下的鲁棒性，提出了齿轮箱的鲁棒优化设计方法。优化设计方法主要包含3个步骤：（1）系统模拟，即建立齿轮箱的动力学模型，从而计算齿轮箱的动态性能，并通过蒙特卡罗模拟的方式计算在不确定因素影响下的齿轮箱的鲁棒性能；（2）构造目标函数，采用目标规划法将多个动态性能、鲁棒性能和质量统一为一个目标函数；（3）目标优化，通过复合形法在约束条件下优化目标函数得到最优解。最后以平行直齿轮的鲁棒优化设计为例说明了提出的鲁棒优化方法，从优化结果的性能可知，鲁棒优化方法相对于传统优化方法能够明显提高齿轮传动系统动态性能的鲁棒性。