风能作为一种可再生资源,近年来日益受到重视,风力发电机装机容量和规模不断攀升。由于大型风电机组工作环境较为恶劣,很难在工作现场对实物进行试验,因此研制开发大型风电机组地面试验平台意义重大。针对大型风电机组地面试验平台的研制,本文对其加载装置进行设计研究。首先依据大型风力发电机的基本结构和工作载荷特点,对2MW试验平台加载装置进行总体设计,确定试验平台主要结构和组成。对加载装置主要部件进行三维CAD机械设计,设计研究了加载法兰盘组件、驱动电机底座等部件,对主要受力部件进行了有限元强度分析和结构优化,对驱动电机、联轴器等进行选型设计。然后根据六自由度并联加载装置的工作特点和设计要求,完成加载装置液压系统设计,对主要液压元件进行了设计计算和选型。建立了基于AMESim软件的液压系统仿真模型,实现液压系统仿真试验。基于AMESim仿真分析,对液压系统的压力波动、加载误差等问题进行研究。对液压系统进行仿真优化分析,研究了蓄能器、优化油管内径、增加PID控制器等方法对液压系统性能的影响。最后建立了基于Adams软件的试验平台加载装置虚拟样机模型,对加载装置动态性能进行了仿真试验;推导给出加载装置轮毂中心处载荷与六个液压缸作用力的转换关系模型,通过虚拟样机试验获得关系模型的转换系数,验证试验结果表明本文提出的转换关系模型成立。提出考虑加载装置受力变形影响的轮毂中心等效变形模型,建立了基于轴套力连接的加载装置柔性虚拟样机。考虑机械系统与液压系统的耦合作用,建立了加载装置柔性机械系统与液压系统协同仿真的虚拟样机,基于Adams和AMESim两个软件平台,实现加载装置机液联合仿真,对风电机组地面试验平台加载装置的整体动态性能进行了仿真试验。