随着人们对清洁能源的逐渐认可,使得我们对风力发电的认识也来越深入,风力发电的占比也越来越大,风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。风力发电已在全球范围内迅速发展,甚至成为一些国家的主要电力来源。齿轮箱轴承是整个风机设计中不可或缺的关键零部件,其在工作中承受着复杂的载荷,又加上其工作环境较为恶劣,齿轮箱轴承的寿命直接影响着整个风机的寿命,因此提高整个齿轮箱轴承的安全裕度就显得非常有必要。在齿轮箱轴承的整体布置结构中,行星架轴承位于齿轮箱动力的输入端,具有转速低,承载尤其是扭矩值大的特点,由于其安装位置距离传动齿轮较近,在其工作中还需要承受一定的冲击载荷。而且由于行星架轴承作为风电齿轮箱轴承的一个重要的组成部分,其需具有和风机一样的20年使用寿命,又加上风电轴承的高的维修成本,所以对轴承的可靠性和安全裕度都有着严格的要求。本文以某风电齿轮箱客户的行星架轴承为例,根据工况选择合适的轴承类型,通过优化轴承各项关键参数,选择优质的轴承材料,确定轴承的类型,通过计算分析证明设计的合理性,为优化轴承参数提供数据支撑,试验验证轴承设计和制造的合理性,在加工工程中选择合适的工艺,满足设计要求。本文的主要内容包括:(1)根据齿轮箱轴承的发展特点,结合国内外相关研究现状,确定本文要研究的关键内容,根据行星架的受力特点,对该种类型的轴承进行初步的选型。(2)结合某风电齿轮箱厂家的具体的工况需求以及行业中对行星架轴承各种关键指标的限定,确定了轴承的结构和代号;根据轴承基本参数,确定能承受的载荷和合适的游隙,并对滚动体滚动表面和球基面进行设计优化,并且采用优质钢种,达到提高轴承使用寿命的目标。(3)根据齿轮箱轴承的安装布置关系,考虑轴承受力的数学模型,基于传动系统分析软件ROMAX18.0,在建立该齿轮箱整体模型的基础上,分析轴承受力和寿命情况,以便验证轴承参数设计的合理性,并为轴承的优化设计提供理论支撑。(4)本设计选择的轴承为满装圆柱滚子轴承,包括内圈,外圈和滚子,结合轴承的应用特点,对内外圈和滚子的重点工序采用优化设计,保证加工出优质的产品。(5)为了验证设计和制造的合理性,对轴承进行试验验证,通过具体的疲劳和极限加载试验,记录试验过程中轴承的温升以及振动情况,试验后进行成品检测,以分析轴承的设计和制造是否满足要求。