风电偏航轴承接触力分布与疲劳寿命分析

根据风电偏航轴承的结构和受载特点,建立轴承的整体有限元模型并求解联合载荷下的接触力分布.为降低模型复杂性和减小计算规模,通过赫兹接触理论获取滚动钢球与滚道的接触力和变形关系;将这些变形特征赋予非线性的弹簧单元,使弹簧单元与钢球的接触变形特征一致,从而模拟钢球与滚道的接触,并通过经验公式和实验验证了模型的正确性.建立轴承...     

风电偏航和变桨轴承的安装与维护

分析风电偏航和变桨轴承的特点,详细阐述了风电偏航和变桨轴承的安装方法和日常维护的关键要素。     

凸轮滚子轴承疲劳寿命及滚子接触应力计算

根据凸轮作用在圆柱滚子轴承上的径向力计算了轴承的疲劳寿命;根据凸轮与轴承接触的运动关系计算了滚子轴承的极限转速;分析计算了圆柱滚子轴承的载荷分布,并根据得出的最大滚子载荷计算了轴承的内外圈与滚子的接触应力。结果表明,滚子轴承的极限转速在许用极限转速范围内;轴承外圈的疲劳寿命与滚子的寿命在一般的使用工况下均能达到设计使用要求;滚子与内外圈的最大接触应力在所选用材料的许用应力范围之内。     

变桨轴承载荷分布分析

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。     

大型变桨轴承载荷分布的有限元分析

在实际工程应用中,大型风电变桨轴承的结构多为双排四点接触球轴承,其受力巨大,工况恶劣,掌握其载荷分布规律对于提高变桨轴承的性能和可靠性有重要意义。利用ANSYS Workbench软件,对变桨轴承进行了三维建模,对其进行了静态接触力学分析,研究了变桨轴承的载荷分布规律,以及螺栓预紧力、模拟工况条件对变桨轴承载荷分布的影响。结果表明,变桨轴承中钢球与沟道间的最大接触载荷随螺栓预紧力的增大先减小后增大,工况条件下,变桨轴承会发生扭转变形,对载荷分布有较明显的影响。     

偏航变桨减速器轻量化设计思路

本文以偏航变桨减速器为分析目标,主要阐述了几种实现轻量的设计思路:通过增加行星轮个数和均载浮动机构进行功率分流;通过Kisssoft齿轮修形增加齿轮承载能力使其结构紧凑;通过关键零部件设计优化达到减重目的。     

变桨轴承工况载荷计算与分析

工况载荷的变化直接影响变桨轴承内部的载荷分布状态,并将决定受载最大的滚动体承受的载荷大小,进而影响变桨轴承的寿命.本文以水平轴式风力发电机为例说明变桨轴承的工况载荷分析与计算.     

变桨轴承钢球/沟道接触载荷分布规律

工程实践表明,安装基础刚性、螺栓预紧力、安装表面平面度等各种因素对风力发电机变桨轴承的运行性能有显著影响,钢球/沟道接触载荷分布规律是研究转盘轴承运行性能、承载能力及寿命等的基础。讨论了一种用弹簧单元模拟钢球/沟道接触的有限元建模方法,并给出了应用实例,研究了安装基础刚性、螺栓预紧力、安装表面平面度等对变桨轴承钢球/沟道载荷分布规律的影响。     

基于MATLAB的轿车轮毂轴承单元疲劳寿命计算分析软件的开发

依据静力学平衡方程和L-P寿命模型,在MATLAB平台上开发了轿车轮毂轴承单元疲劳寿命计算分析软件。软件分为输入输出模块、计算模块、绘图模块、辅助模块等。通过该软件,可以实现不同路况下轮毂轴承单元载荷分布、寿命的精确求解,能通过图形直观描述轴承设计参数(如初始轴向游隙、轮毂偏移量等)对轴承寿命的影响,并生成技术报告。     

轴承疲劳寿命理论的新进展

对各种主要的滚动轴承疲劳寿命理论预测模型(L-P模型、工程模型、I-H模型、Z模型、C-C模型,T模型与Y-H模型)进行评述;通过对各种预测模型的对比分析,阐明了影响轴承寿命的各种因素,并对滚动轴承寿命理论模型的今后发展趋势和方向进行了探讨。     

局部结构改变对偏航轴承结构强度的影响

为了保证偏航轴承可靠运行,在其组件上置入了径向、轴向位移和温度传感器,以在线监测轴承的运行状态,并及时对其维护或更换。介绍了传感器在轴承组件中置入的位置,并分析了置入传感器后局部结构的改变对轴承结构强度的影响,分析表明:置入传感器后轴承沟道的最大接触应力增幅为10%～15%,且轴承的最大接触应力和结构变形对轴承上传感器置入槽的高度变化比较敏感,因此,在进行轴承结构设计时,应严格确定槽高,并在设计完成后重新校核轴承的承载能力。     

基于修正L-P模型的轮毂轴承载荷分布与弯曲疲劳寿命分析

以第三代轮毂轴承为研究对象,推导了弯矩作用下滚动体与内滚道、外滚道的接触变形与接触载荷,提出了更为准确的接触载荷分布计算模型,分析了不同工况下轮毂轴承内部接触载荷和接触角的周向分布规律。在轮毂轴承内部载荷分布的一次修正基础上,考虑不同位置角的滚道材料和滚动体的接触疲劳,利用乘积定律进行统计处理,得到了第三代轮毂轴承疲劳寿命的修正L-P模型。结合ISO281—2007寿命修正计算方法,针对润滑现象进行二次修正,得到了经过润滑修正的第三代轮毂轴承疲劳寿命模型。利用旋转弯曲疲劳试验机进行了轴承的弯曲疲劳试验,试验结果显示,该疲劳寿命模型计算得到的理论值与试验值的误差在10%以内,验证了模型的正确性。     

New Stress-Based Fatigue Life Models for Ball and Roller Bearings

New stress-based life models are introduced to define “dynamic stress capacity” in rolling bearings for the first time. The generalized stress capacity equations are formulated, for both point and line contacts, in terms of distinct geometrical and materials parameters while the empirical constants are now material independent. Life equations are first developed for individual rolling element to race contacts and then statistically combined to estimate lives of both races, rolling elements, and, finally, the whole bearings for both ball and roller bearings. An estimate of the empirical constant for the ball bearing equation is derived by regression analysis of available experimental data. The applicable constant for roller bearings is then derived by relating the ball and roller bearing constants to the fundamental subsurface fatigue hypothesis applicable to both point and line contacts. For AISI 52100 bearing steel at room temperature, life predictions with the new stress-based equations are in complete agreement with those currently provided by widely used load-based formulations, where the empirical constant contains the elastic properties of AISI 52100 bearing steel. In addition to these life equations based on the magnitude and depth of maximum orthogonal subsurface shear stress and the volume of material stressed, a new model that eliminates life dependence on the depth of maximum orthogonal shear stress and relates life to only the subsurface maximum shear stress and the stressed volume is presented. Though the predicted life estimates with the currently used and newly introduced life models are comparable in the contact stress range of 2 to 3 GPa, the new model provides significantly higher lives at low contact stresses.     

径向游隙对圆柱滚子轴承疲劳寿命的影响

应用经典的滚动轴承理论和“切片法”的基本思想,以某大兆瓦风电机组齿轮箱输出轴轴承为例,采用Romax Designer工程分析软件,计算了圆柱滚子轴承不同径向游隙时的轴承内部载荷分布、接触应力、套圈滚道当量动载荷和寿命,分析径向游隙对轴承ISO/TS 16281寿命的影响。研究结果表明：径向游隙不仅通过对轴承内部载荷分布、接触应力和套圈滚道当量动载荷的影响而对寿命产生影响,还通过对寿命修正系数等因素的影响而对寿命产生影响。研究结果可为滚子类轴承的优化设计提供参考。     

基于接触应力的圆柱滚子轴承疲劳寿命分析

首先介绍了圆柱滚子轴承疲劳寿命的经典理论计算方法.然后运用Hertz接触应力理论计算出圆柱滚子轴承的最大接触应力,结合三参数幂函数公式确立疲劳寿命曲线方程计算出轴承的疲劳寿命值.通过改变轴承滚子数目、径向力大小以及径向游隙等参数,将基于接触应力得到的疲劳寿命结果与经典理论结果进行比较,证明了该方法的合理性.并分析了在考虑离心力作用下高速圆柱滚子轴承疲劳寿命与转速之间的关系.     

双工位轿车轮毂轴承疲劳寿命试验机的结构设计

简述了轮毂轴承在轿车上的受力分析,并根据轴承的安装形式及载荷特点设计了双工位轮毂轴承试验机,在单工位轮毂轴承试验机的基础上增加了大载荷试验和超速性能试验,并可同时安装2套轴承进行对比试验。