本文结合我公司转让RENK公司的AEROgear技术方案的项目，对大功率风电齿轮箱的可靠性设计进行了研究，主要研究内容如下：1.分析了风电齿轮箱的发展现状与趋势。介绍了全球和中国市场的市场容量和未来发展趋势，介绍了风电齿轮箱的常见失效模式和国内外的结构设计方案，阐述了大功率风电齿轮箱设计与研究的现实意义，尤其是大功率风电齿轮箱的大规模应用，将为拓展海上风电齿轮箱的发展提供新的研发方向，由此确定了本文的研究方向。2.分析了国内外风机和齿轮箱的普遍结构形式。根据整机厂的参数要求和RENK公司AEROgear结构方案确定了齿轮箱结构方案为一级复合行星级+一级平行级，并根据传动比要求进行配齿计算，建立了齿轮受力分析计算模型，对各级传动进行了受力分析和计算。利用Kisssoft软件对各级齿轮的接触安全系数和弯曲安全系数进行了设计校核。3.分析了风机运行时作用于齿轮箱的座标系统、风机载荷的类型和对齿轮箱的影响，介绍了风机载荷的处理方法，阐述了等效扭矩和线性累积疲劳损伤理论——Miner理论，利用线性累积疲劳损伤理论建立了等效扭矩和使用系数的计算模型，计算本研究对象的使用系数。4.分析了基于基本额定寿命的轴承选择方法，载荷处理时的减少负载网格的方法，着重阐述了集中相邻负载网格、加权平均寿命、加权平均寿命的计算方法。论述了等效轴承载荷、最大滚动体载荷、触点压力计算、接触应力计算等的方法，与轴承专业公司FAG共同对轴承进行了选型和寿命计算。5.分析了功率损耗和效率的原理与计算方法，阐述了提高受热负荷能力的措施和润滑系统的设计要求。建立本研究对象的润滑系统原理图，论述了润滑原理和主要控制信号参数。通过试验验证了设计功率损耗的合理性。