变桨轴承载荷分布分析

《变桨轴承载荷分布分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、!=兰2轴承2010年1期CN41—1148／}IBearing2010，No．1．．I产品设计与应用变桨轴承载荷分布分析陈龙，赵联春，夏新涛，邱明(1．河南科技大学机电工程学院，河南洛阳471003；2．上海斐赛轴承有限公司，上海201100)摘要：针对变桨轴承采用负游隙的应用条件，分析了该条件下单排四点接触球转盘轴承内、外圈尺寸的变化及该轴承的载荷分布，建立了负游隙条件下空载时套圈变形方程与联合载荷作用下载荷分布方程，并讨论了该轴承运动过程中的载荷分布状态。关键词：变桨轴承；转盘轴承；风力发电机；负游隙；载荷分布中图分类号：

2、THl33．331；TK83文献标志码：A文章编号：1000-3762(2010)01-0001一o4LoadDistributionfol。BladeBearingsCHENLong，ZHA0Lian—chun，XIAXin—tao，QIUMing(1．SchoolofMechatroniesEngineering，HenanUnivemi~ofScience＆Technology，Luoyang471003，China；2．ShanghaiFaithBearingCo．，Ltd．，shaIIgllai201100，China

3、)Abstract：ThenegativedearaneeisusedinMadebearings．AiraedatthisappHeafioncondition，dimensionalchangeOninnerandouterringsandloaddistributionforsinglerOWfour—pointcontactballslewingbearingKreanalyzed．Thede-formationequationsofringswithoutloadandloaddistributionequations

4、undercombinedloadareestablished．Inaddi-tlon，theloaddistributionforslewingbearinginmotionisdiscussed．Keywords：bladebearing；dewingbearinq；windturbine；negafiveclearance；loaddistribution1概述风力发电机组中的轴承包括偏航系统轴承、变桨距系统轴承和传动系统轴承(图1)。变桨轴承安装于叶片和轮毂之间，为保证不同风速条件下风力发电机组正常工作，要保证叶片可以相

5、对其轴线旋转以达到变桨的目的⋯。变桨轴承目前大量采用四点接触球转盘轴承，依据风机的功率级数差异，单排、双排的四点接触球转盘轴承目前图1风力发电机用轴承均有采用。转盘轴承工作时一般为低速的回转运点接触球转盘轴承的载荷分布的解析求解方法；文动或间歇摆动，主要失效形式是沟道与钢球失效、献[4]研究了四点接触球转盘轴承的载荷分布数值连接螺栓或轮齿失效。：求解方法的基本思路；文献[5—7]分析了四点接触转盘轴承内部的载荷分布状态决定了固定圈球转盘轴承的载荷分布方程建立方法；文献[8]研与活动圈之间的相对位移、轴承的刚性以及受载究了四点接触

6、球轴承承载后接触角的变化及其对最大钢球位置与最大载荷值，因而转盘轴承的载载荷分布的影响；文献[9—1O]分别采用辅助设计荷分布一直受到极大关注。文献[2—3]分析了四软件分析载荷分布并探讨了四点接触球转盘轴承的数字化设计方法；文献[11]建立了固定型号的四收稿日期：2009—06—17；修回日期：2009—10—25点接触球转盘轴承有限元分析模型并采用有限元基金项目：江苏省工业装备数字制造及控制技术重点实验分析方法建立了其柔度矩阵；文献[12一l3]通过试室资助项目(DM2009003)；河南科技大学SRTP项目验方法验证了相关

7、理论分析的正确性。另外，转盘<轴承)2010．№．1轴承内部载荷分布极大地影响转盘轴承的螺栓连上的钢球(图2a)在单一截面上的应力和变形与接特性，文献[12—14]在研究螺栓连接特性时从不理论上得到的一致(图2b)。图2中为由于负同角度探讨了转盘轴承的载荷分布问题。游隙的存在而产生的压应力和拉应力；p为变形现有四点接触球转盘轴承载荷分布分析研究量；下标e为与外圈的接触；i为与内圈的接触；U都是基于正游隙开展的，而变桨轴承为避免驱动为与套圈上沟道的接触；d为与套圈下沟道的接齿轮与大齿面间产生蠕动磨损，需采用负游隙以触。以钢球与外圈

8、的接触为例，钢球与外圈上、下增加启动力矩。负游隙的存在影响到转盘轴承承沟道接触，两个沟道接触点的接触应力的径向分载后的应力分布状态并最终影响其承载能力(固量分别为or和。定载荷条件下的寿命)。另外，现有四点接触球转盘轴承载荷分布分析都假设转盘轴承套圈为刚性，接触