金 晟 陈 捷 谷 然

(①南京工业大学机械与动力工程学院，江苏 南京122816;

风力发电机主轴轴承是风力发电机不可缺失的关键部件，其可靠性直接影响风力发电机的运行状况。有学者[1]都指出，轴承是风电机组中的薄弱环节，在实际工作过程中失效率高于其他风机部件。风电主轴轴承从工作寿命要求上说一般要求主轴轴承无故障运转13万小时以上,并且保证可靠度在95%以上[2]。而对主轴轴承进行寿命试验对于主轴轴承产品设计、主轴轴承健康检测、主轴轴承延长寿命都具有重要的研究意义。

根据我国现行国家标准文件GB/T 29718-2013[3]，风力发电机主轴轴承按照布置结构形式的不同会有多种结构类型，但都属于滚动轴承范畴。目前，有很多学者对滚动轴承进行模型相似理论研究。润滑性能方面，陈志澜[4-5]等学者为研究三峡水轮机组推力轴承的润滑性能利用了模型试验并运用量纲分析法进行模型相似的推导。动力学研究方面，杨丕珠[6]等学者采用量纲分析的方法推导出变桨轴承的静力学及动力学相似准则；Desavale等[7]为研究调心滚子轴承动态响应的预测和设计方程，利用白金汉∏定理计算了33个相似准则；Kalpakidis[8]针对铅橡胶轴承防震动问题，使用了等比例缩小的模型并降低运动速度的条件下进行试验; Jamadar等[9]使用量纲分析矩阵法建立模型相似准则，结合响应面法(RSM)研究了缺陷尺寸、不平衡量、转速等因素对轴承振动特性的影响，并且提出使用量纲分析矩阵法对轴承的局部表面缺陷进行评估[10],金立兵等[11]研究了轴承中转子的振动特性诊断问题，利用无量纲参数建立了转子轴承系统的等效模型。……