【摘 要】
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变桨距轴承是风力发电机组变桨距系统的重要组成部分,其疲劳寿命和可靠性对于风力机的安全运行和发电质量都具有重要影响。在对变桨距系统深入分析和研究的基础上,对变桨距轴
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变桨距轴承是风力发电机组变桨距系统的重要组成部分,其疲劳寿命和可靠性对于风力机的安全运行和发电质量都具有重要影响。在对变桨距系统深入分析和研究的基础上,对变桨距轴承进行了静态分析和疲劳寿命计算分析。为了对轴承传统数值计算方法进行改进,考虑了轴承接触角的变化对轴承滚珠载荷的影响。采用美国可再生能源实验室计算报告中的轴承尺寸数据建立三维模型,导入有限元前处理软件中,基于Hertz接触理论,利用非线性弹簧代替实体滚珠,建立了变桨距轴承简化计算模型,把此模型导入有限元计算软件中进行计算分析,一共计算了7种运行工况下轴承的静态特性,得出变桨距轴承每个滚珠与滚道之间的接触角,根据计算得出的接触角对变桨轴承的最大滚珠载荷和赫兹接触应力进行了计算和分析,得出了滚珠载荷分布,赫兹接触应力变化规律,并与未考虑轴承滚珠接触角变化的传统数值计算方法进行了比较,计算结果更为合理。对变桨轴承的静载荷安全系数进行了计算,讨论了此轴承是否满足静载荷的设计承受要求。对所选用变桨距轴承的疲劳寿命进行了计算和分析,所选用的计算公式是在传统计算公式的基础上改进的,因为变桨距轴承为摆动轴承,运行特性有别于普通轴承,同时把每个滚珠不同接触角对疲劳寿命的影响考虑在内,最后计算得出的疲劳寿命具有一定的参考价值。研究结果表明:该方法不仅可以在设计过程中及时发现薄弱环节,为变桨轴承的优化设计提供可靠依据,而且为变桨轴承的安全运行提供了有效的参考。
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