盡管風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱早期失效通常由過(guò)載引起的軸承疲勞造成，但充分的證據(jù)表明，欠載引起的磨損也是造成齒輪箱早期失效的重要原因。這里試圖通過(guò)評(píng)估現(xiàn)實(shí)條件下典型風(fēng)力發(fā)電機(jī)中齒輪箱可靠性協(xié)作(GRC)標(biāo)準(zhǔn)齒輪箱中的行星輪軸承反作用力來(lái)了解過(guò)載和欠載對(duì)軸承早期失效的影響。結(jié)果表明，無(wú)論風(fēng)速如何，在每個(gè)轉(zhuǎn)子周期內(nèi)，行星傳動(dòng)系統(tǒng)的非扭矩載荷分配都會(huì)增加或減小不同位置處行星輪軸承的反作用力。當(dāng)風(fēng)速高于12m/s時(shí)，行星輪軸承的反作用力超過(guò)疲勞極限，而當(dāng)風(fēng)速低于7m/s時(shí)，行星輪軸承的反作用力降至最小額定載荷以下。根據(jù)對(duì)美國(guó)10個(gè)風(fēng)場(chǎng)的已發(fā)布風(fēng)譜的分析，考慮非扭矩載荷分配，行星輪軸承的預(yù)期疲勞壽命為42~529年。在相同的10個(gè)風(fēng)場(chǎng)，行星輪軸承在每個(gè)轉(zhuǎn)子周期內(nèi)40%~70％的時(shí)間存在一次欠載（即低于額定動(dòng)載荷的2%）。當(dāng)突然遇到常見(jiàn)的瞬態(tài)事件(如偏航、陣風(fēng)、制動(dòng)和電網(wǎng)故障)時(shí)，欠載極易使軸承表面受損，導(dǎo)致磨損（如麻點(diǎn)），縮短軸承疲勞壽命，進(jìn)而引發(fā)齒輪箱早期失效。結(jié)果表明：行星架軸承游隙、非扭矩載荷分配和行星輪軸承欠載是導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)行星輪軸承早期失效的重要因素。
