兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)主軸軸承接觸應(yīng)力與疲勞壽命分析.pdf

1、風(fēng)電行業(yè)的快速發(fā)展促進(jìn)了風(fēng)電專用軸承行業(yè)的發(fā)展，近年來我國在風(fēng)電專用軸承的設(shè)計(jì)與制造上已經(jīng)取得了很大進(jìn)步。但是，在風(fēng)電軸承的壽命、承載能力以及可靠性等方面，與世界先進(jìn)水平還存在很大差距。風(fēng)機(jī)主軸軸承是一種風(fēng)電專用軸承，目前國內(nèi)對(duì)風(fēng)機(jī)主軸軸承接觸應(yīng)力與疲勞壽命的研究還不夠深入。本文以某兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸軸承為研究對(duì)象，對(duì)該軸承進(jìn)行接觸應(yīng)力與疲勞壽命研究，分析影響軸承接觸應(yīng)力與疲勞壽命的因素，探究提高主軸軸承承載能力與疲勞壽命的方法，為風(fēng)

2、機(jī)主軸軸承的設(shè)計(jì)與制造提供一定的參考。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴在合理簡化風(fēng)機(jī)模型的基礎(chǔ)上，分析載荷作用下主軸軸承的力學(xué)特性，計(jì)算出主軸軸承在額定風(fēng)速下的受力，其中軸承所受徑向力為653660N、軸向力為33643N。載荷計(jì)算結(jié)果可為后續(xù)軸承接觸應(yīng)力與疲勞壽命的研究提供依據(jù)。⑵基于ANSYS有限元分析平臺(tái)對(duì)建立的主軸軸承靜力學(xué)模型進(jìn)行接觸應(yīng)力分析，求解出軸承內(nèi)外圈滾道在額定風(fēng)速下的應(yīng)力分布情況，確定出最下端滾子與軸承內(nèi)圈接觸處為

3、軸承的危險(xiǎn)受載位置。進(jìn)一步分析了游隙、接觸角對(duì)軸承接觸應(yīng)力的影響，得出了適當(dāng)?shù)呢?fù)游隙以及較小的接觸角可以提高主軸軸承承載能力的結(jié)論，可根據(jù)此對(duì)主軸軸承進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。⑶基于Fe-safe疲勞壽命軟件對(duì)主軸軸承在額定風(fēng)速下的疲勞壽命進(jìn)行計(jì)算，壽命結(jié)果滿足風(fēng)機(jī)20年額定設(shè)計(jì)壽命的要求。為了使主軸軸承能夠在更為惡劣的工況下滿足使用壽命的要求，進(jìn)一步探討了軸承表面粗糙度以及軸承制造殘余壓應(yīng)力對(duì)其壽命的影響，計(jì)算出主軸軸承在不同表面粗糙度與不同殘余