2mw风力发电机低速轴轴承寿命分析

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1、机械设计与制造第2期206MachineryDesign&Manufacture2014年2月2MW风力发电机低速轴轴承寿命分析毛俊超，郑甲红，马浩然(陕西科技大学机电工程学院，陕西西安710021)摘要：轴承是支撑轴转动的重要部件，其使用寿命关系着整个机器的运行安全。依据某2MW风力机传动系统中低速轴为例，通过BLADED软件分析出的60s载荷图，根据疲劳损伤累积原理和雨流计数方法，绘制出风力机主轴载荷谱，并根据行星轮传动原理和理论力学等基本知识得出低速轴载荷谱。采用圆柱滚子轴承NUO000型

2、为算例，由载荷谱计算出轴承寿命，选用一般轴承寿命计算和SKF轴承寿命公式计算两种方法分别计算。其结果表明轴承的寿命满足要求，并且可以用于一般轴承的寿命计算方法。为以后风力发电机研究和相关机械的设计提供理论依据。关键词：风力发电机；载荷谱；轴承寿命计算；BLADED软件中图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)02—0206—03LowSpeedShaftBearingLifeAnalysisofthe2MWWindTurbineMAOJun-chao，ZHENGJ

3、ia—hong，MAHao—ran(InstituteofElectricalandMechanicalEngineering，ShaanxiUniversityofScienceandTechnology，ShaanxiXi’all710021China)Abstract：Bearingsareimportantpartsofthesupportshrotation，anditsservicezisrelatedtotheoperationoftheentiremachine．Withhelo

4、wspeedshofa2MWwindturbinedrives~tem∞∞example，throughBLADEDsoftwareanalysisof60secondsloaddiagram，accordingtothefatiguedamagecumulativeprincipleandrainflowcountingmethod，itdrawsoutthewindmachinespindleloadspectrum，andinaccordancewiththebasicknowledgeo

5、ftheprinciplesofplanetarywheeldriveandtheoriesmechanicsitcomestothelowspeedshaftloadspectrum．hmakesthecylindricalrollerbearingsNU0000styleasanexample，accordingtotheloadspectrumtocalculatebearinglife，andselectionofthegeneralbearinglifecalculationandSK

6、Fbearinglifeformulacalculationmethodwerecalculated．Theresultsshowthatthelifeofthebearingmeetstherequirements，andgeneralbearinglifecalculationmethodc帆beused，andprovideatheoreticalbasisfor￡Mwindturbineresearchandrelatedmechanicaldesign．KeyWords：WindTur

7、bines；LoadSpectrum；BearingLifeCalculation；BladedSoftware大应力小于材料持久疲劳极限应力，则可以作用无限次1引言循环，即不超过材料永久疲劳极限的应力不发生疲劳损伤，所以风力发电机在世界迅速发展，中国的风电事业也不甘落后，在用寿命公式进行计算时就可以不计算此部分。当损伤率达到一经过十多年的发展已成为风电大国，但其关键技术还完善。比如定程度时(一般为100％)，材料即发生疲劳损坏，用公式表示为：5MW以上的大型风力机；直径lO0m以上的叶片制造；

8、先进的控制系统等都是我国风电的软肋lI。轴承作为其支撑各轴正常工(／Ni)=1。／-l作的重要零件已成为风力机失效、损坏的因素之一。因此，对轴2．2雨流计数法简述承进行寿命计算有利于分析其使用时间以便查验，减少不必要在雨流计数法中，把时间轴设为垂直轴，应力轴设为水平的损失。轴。把风力机随时间变化的载荷看作为峰值或谷值，雨流计数法2风力发电机低速轴轴承载荷谱的基本原理口，如图1所示。2．1Palmgten—Miner累计损伤准则具体计数方法如：第一个雨流自2点处第一个谷的内侧流疲劳载荷是造成轮毂材