张宏伟，闫瑞志，薛鹏，阚旭东

(1.大连冶金轴承股份有限公司，辽宁 瓦房店 116202；2.大连理工大学 机械工程学院，辽宁 大连 116024；3.中国航天万源国际(集团)有限公司，北京 100176)

风电机组发电机转子与轮毂连接部位的主轴承承担轮毂和叶片重量产生的径向力、倾覆力矩及风与叶片相互作用产生的轴向力、径向力、倾覆力矩，将风能产生的旋转力矩传递到风电机组发电机转子，带动发电机转子旋转产生电能。为了减小风机的体积和重量研发出的紧凑型风机，以及为提高发电质量研发出的直驱风机，都需要一种既满足较高工作转速又可以承受径向力、轴向力和倾覆力矩构成的交变载荷的主轴承。三排滚子转盘轴承是比较理想的风电机组主轴承的结构形式[1]。

1 结构设计原则

从风机主轴承的受力(图1)和载荷谱(表1)可知，其承受的径向载荷和倾覆力矩已成为影响其寿命的2个重要因素。该轴承的设计必须保证其具有较高的工作转速，匹配的径向、轴向承载能力，以满足其对承载能力和使用寿命的要求[2]。

图1 风机主轴承的载荷坐标系

表1 风机主轴承载荷谱(总运行时间：175 000 h)

1.1 滚子尺寸的确定

由于安装空间的限制，三排滚子主轴承通过加大滚子直径提高自身承载能力和使用寿命的方法受到制约，因此在滚子直径一定时，主要通过加长滚子来提高自身的承载能力和使用寿命。轴向承载滚子随着长度的增加，滚子两端的线速度差也随之增加，势必加大滚子产生滑动的趋势，会对保持架施加载荷并产生发热现象，因此轴向承载滚子长度达到或超过1.5Dw(Dw为滚子直径)时，要采用双滚子配置。……