随着社会对能源需求量的增大，风能作为清洁的可再生资源备受人们关注。在风力发电方面，大型风机已经成为主流，但是由于其工作过程中的动态特性比较复杂，尤其风切变因素使大型风机的载荷波动越来越明显，使风电机组的可靠性和寿命受到影响，因此需要对风机的变桨距系统进行动力学分析和关键零部件的疲劳寿命计算，为风机的结构优化和可靠性设计提供依据。主要研究内容包括：（1）利用空气动力学推导了风机的风能利用率，并阐述了变桨距系统控制风机功率的原理。（2）根据风机桨叶设计理论，利用NX二次开发功能设计了桨叶参数化建模程序，然后根据某2MW风机图纸对风机变桨距系统进行三维建模。（3）根据空气动力学基础对翼型二维流场进行建模，并计算了风机桨叶的气动力，然后与BLADED软件的计算结果对比表明该方法计算桨叶气动力的可行性。（4）对变桨距系统的轮毂进行受力分析，通过解析法计算出变桨过程中的载荷；利用ADAMS软件对额定风速下的变桨距过程进行仿真，并利用解析法结果验证仿真载荷的准确性，获得的轮毂载荷时间历程为其瞬态分析和疲劳计算提供依据。（5）利用载荷时间历程，通过ANSYS对轮毂进行瞬态动力学分析以确定应力集中部位、应力最大值和应力幅值，再根据材料的疲劳寿命曲线估算出轮毂的寿命。