风力发电大型滚动轴承有限元模拟分析及参数优化研究
2018-04-10张智华
中国科技博览 2018年13期
关键词:力学性能
[摘 要]风力发电技术中使用的滚动轴承是一种大型轴承,其结构较大,承载能力强,可靠性非常重要。本文介绍和分析了两种轴承结构的特点,建立简化的有限元模型,对大型滚动轴承的载荷分布和考虑工作影响因素下不同值的接触角进行了模拟。通过构造大型滚动轴承支撑模型,分析了支撑方式、支撑结构和不同硬度分布对其力学性能的影响。对轴承沟道间距进行了参数优化,从而找到提高滚动轴承使用寿命的两沟道间距的最佳值。通过构建静力学和动力学模型,分析各参数对轴承承载特性、轴承应力和变形的影响。这将在实际生产中起到指导作用。
[关键词]大型滚动轴承、有限元模型、力学性能、沟道间距、承载特性
中图分类号:TM315;TH133.33 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)13-0129-02
一、大型滚动轴承的结构和简化模型
作为风力发电系统的核心部件之一,轴承的力学性能对发电厂运行的安全性、机组及零件破坏抵抗性、成本核算的重要作用不言而喻,准确地预测滚动轴承的使用寿命已成为建立风力发电系统的一项重要任务。用于风力发电的大型滚动轴承,由于结构尺寸大、运转速度相对较低,承受的载荷受风力变化容易发生突变,其安全性、机械检修、故障诊断和排除等研究尤其应该得到重视,对其进行力学性能研究及轴承参数设计与普通小型滚动轴承也存在很大的不同。由于风力发电的工作条件要优于矿山、海洋、起重等设备,因此在进行寿命研究时对粉尘、防腐、密封性等方面也可做适当简化。……
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