風(fēng)電偏航軸承溝道結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)及壽命研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航軸承結(jié)構(gòu)龐大、參數(shù)復(fù)雜、工作條件特殊，目前尚無(wú)成熟的設(shè)計(jì)規(guī)范和依據(jù)，對(duì)風(fēng)電偏航軸承設(shè)計(jì)方法進(jìn)行深入研究具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文以承載能力強(qiáng)、疲勞壽命長(zhǎng)和維修次數(shù)少為目標(biāo)，通過(guò)理論計(jì)算對(duì)偏航軸承的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì);通過(guò)建立有限元仿真模型，對(duì)其承載能力和疲勞壽命進(jìn)行仿真研究;考慮到軸承性能實(shí)驗(yàn)的可行性，對(duì)結(jié)構(gòu)形式相似的小型軸承進(jìn)行類似的仿真分析和類比實(shí)驗(yàn)研究，間接驗(yàn)證了偏航軸承疲勞壽命仿真分析的正確性。

2、　　基于經(jīng)典軸承設(shè)計(jì)理論，針對(duì)風(fēng)電軸承的載荷條件及工作環(huán)境，給出適合兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)使用的偏航軸承結(jié)構(gòu)形式及詳細(xì)結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)方法，并對(duì)所設(shè)計(jì)的軸承進(jìn)行動(dòng)態(tài)壽命及靜承載能力的分析計(jì)算。
　　論文重點(diǎn)研究了偏航軸承內(nèi)外圈溝曲率半徑系數(shù)、接觸角、軸向游隙等結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)軸承承載能力、疲勞壽命的影響。通過(guò)理論分析計(jì)算，獲得了結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)軸承承載能力及疲勞壽命的影響規(guī)律和軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)的最佳取值范圍，為實(shí)際偏航軸承設(shè)計(jì)及參數(shù)優(yōu)化選擇提供理論依據(jù)。<

3、br>　　建立了風(fēng)電偏航軸承三維有限元仿真模型，應(yīng)用典型聯(lián)合載荷和邊界條件，對(duì)不同溝曲率半徑系數(shù)的軸承進(jìn)行靜力學(xué)接觸分析，研究了軸承承載過(guò)程中接觸應(yīng)力、應(yīng)變以及載荷與等效應(yīng)變之間的相互關(guān)系，獲得了軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)的最佳取值。
　　建立了不同接觸角和游隙的軸承疲勞壽命分析模型，分析了軸承疲勞安全因子與疲勞壽命之間的關(guān)系，對(duì)不同接觸角和不同游隙的風(fēng)電軸承進(jìn)行了疲勞壽命仿真分析，獲得了接觸角以及游隙變化對(duì)軸承疲勞壽命的影響規(guī)律，確定了風(fēng)電軸

4、承的最佳接觸角和游隙。
　　考慮到國(guó)內(nèi)兆瓦級(jí)偏航軸承的設(shè)計(jì)、分析及性能測(cè)試尚處于起步階段，特別是對(duì)大型偏航軸承進(jìn)行實(shí)驗(yàn)還存在一定困難，為此，選擇結(jié)構(gòu)類型與風(fēng)電偏航軸承相似的小型軸承—QJ304四點(diǎn)接觸球軸承，采用與偏航軸承相同的計(jì)算和仿真方法進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析。根據(jù)QJ304軸承結(jié)構(gòu)尺寸，對(duì)軸承疲勞壽命進(jìn)行理論計(jì)算，建立三維有限元仿真模型，并對(duì)其疲勞壽命、溫度特性及動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行分析，獲得了小型軸承特性的理論分析結(jié)果。
　　在此基