偏航刹车装置作为偏航系统的主要执行机构,其制动性能的好坏直接影响到整个风电机组的正常运行。风电机组在极端气候和频繁的偏航下,偏航刹车装置容易造成强度破坏以及疲劳破坏。为此,开展对偏航刹车装置的强度分析以及疲劳分析具有重要的意义。主要的研究内容如下:（1）讨论了风电偏航系统以及制动系统的基本工作原理,给出了偏航刹车装置的安装方式以及安装位置,结合风电机组的实际运行状态,分析偏航系统的传力特性以及刹车装置的受力情况。分析了市场上不同的偏航刹车装置类型,本文主要研究常开式分体式刹车装置与常开式整体式刹车装置,刹车装置的制动力完全由液体油压提供,对比在相同工况下两款刹车装置的受力情况。（2）根据相关厂家提供的CAD图纸,建立整体式刹车装置三维模型。将模型导入有限元软件,对整体式刹车装置进行油压以及油压、摩擦力共同作用下两种工况的强度验算,液体油压为18MPa,摩擦系数取0.4。计算结果表明,除去约束造成的应力集中现象外,钳体应力均低于572MPa,应力值高于材料QT500-7的屈服强度,钳口处有应力集中现象,应力值高达315MPa;对刹车装置进行疲劳分析,钳口处损伤值偏高,不满足疲劳强度要求。为此,对刹车装置模型进行了大量的结构优化尝试,选取其中四款优化方案进行强度验算及疲劳分析,有限元结果表明,优化方案对整体钳体应力有一定的改善,对钳口处应力有一定的降低,但是无法完全满足强度和疲劳强度要求。（3）为解决整体式刹车装置应力集中现象,基于整体式刹车装置三维模型,建立分体式刹车装置三维模型,通过添加螺栓预紧力将上、中、下钳体连接在一起,抵消外力作用在钳体之间的接触应力。预紧力作用下钳体的变形量小,对应的螺栓变形量也小,为此,验证在相同工况下钳体的强度和疲劳以及螺栓截面应力变化是否满足要求。有限元结果表明,钳体应力满足材料QT500-7的屈服强度;分析螺栓截面应力变化,变化幅值为29MPa～69MPa,满足材料强度要求;对分体式刹车装置上、下钳体进行疲劳分析,上、下钳体满足疲劳强度要求。应力集中现象得到改善。（4）本文研究的刹车装置制动力由液体油压力提供,在实际使用过程中常出现漏油现象。对漏油现象进行分析,在螺栓预紧力作用下,离螺栓较近的密封垫与平面法兰间的接触应力大,离螺栓较远的密封垫与平面法兰接触应力小,接触应力分布不均匀。为此,采用了一种新的法兰加工方式,即微锥法兰,代替平面法兰,并给出微锥法兰倾斜角的工程确定方法。有限元和实验结果表明,微锥法兰加工方式能有效改善密封垫接触应力分布不均匀现象。