風電變槳軸承及其安裝結(jié)構(gòu)耦合系統(tǒng)力學分析.pdf

1、風力發(fā)電是應對環(huán)境污染和能源短缺的有效途徑。隨著全球風電裝機容量快速增長，風力發(fā)電機組的可靠性問題越來越突出。變槳軸承作為風力發(fā)電機組變槳控制系統(tǒng)的核心部件，其失效損壞將影響整個風力發(fā)電機組的正常工作。因而，研究風電變槳軸承內(nèi)部載荷分布和疲勞壽命的影響規(guī)律對提高風力發(fā)電機組的可靠性具有重要意義。本文就風電變槳軸承及其安裝結(jié)構(gòu)耦合系統(tǒng)建立合理的力學模型，研究了耦合系統(tǒng)各部分互相影響的規(guī)律，并從套圈的結(jié)構(gòu)強度的角度進行了疲勞壽命分析。

2、>　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴從結(jié)構(gòu)特點、安裝特點及受力特點三方面對變槳系統(tǒng)進行介紹。針對變槳軸承及其安裝結(jié)構(gòu)耦合系統(tǒng)進行力學建模，研究了套圈變形和滾動體載荷分布的情況。對外部條件下變槳軸承及其安裝結(jié)構(gòu)變形情況進行具體分析。⑵研究了變槳軸承安裝螺栓對軸承套圈承載能力的影響，具體分析了安裝螺栓預緊力對滾動體載荷分布和安裝螺栓載荷分布的變化規(guī)律，以及預緊力和安裝螺栓數(shù)量對套圈結(jié)構(gòu)變形的影響規(guī)律。結(jié)果表明隨著預緊力增加滾動體所受最大載荷有所下降

3、，安裝螺栓載荷有所增加并且各個安裝螺栓受載趨于均衡。⑶研究了變槳軸承表面硬化滾道對軸承承載能力的影響。在不考慮硬化層影響的情況下，進行有限元分析計算，并與理論計算值對比，驗證其正確性。采用分層的方法模擬硬化層，根據(jù)硬化層厚度的變化，得出硬化層的變化對內(nèi)部應力和軸承承載能力的影響，即硬化層厚度增加，軸承承載能力有所增加。⑷基于軸承套圈斷裂失效的角度計算了套圈結(jié)構(gòu)強度疲勞壽命?？梢缘玫絻H考慮套圈在外部載荷的反復作用下，致使套圈反復的彎折變形