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《华北电力大学》 2012年
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风电变桨轴承柔性支承研究与设计参数分析

黄浩然  
【摘要】:风电变桨轴承作为风电装备关键零部件之一,其设计和制造是制约我国重大装备业实力整体提升的一个瓶颈。本文选取某典型兆瓦级风电机组的变桨轴承——双排四点接触球转盘轴承为研究对象,根据赫兹弹性接触理论对承受径向力、轴向力和倾覆力矩的该转盘轴承建立力学模型,并利用Newton-Raphson方法对该模型进行数值仿真。该模型不仅考虑三个方向的联合载荷的作用,同时考虑了包括径向游隙、沟曲率半径系数、接触角和双排滚动体间距等参数在内的众多重要轴承设计参数。在该模型的基础上,以弹性力学等理论为基础,详细推导了在轴承外载荷和滚动体接触力等负荷下转盘轴承内、外套圈的弯曲变形公式,联立多非线性超越方程组求解四点接触球转盘轴承的相关力学问题。对赫兹弹性接触理论下建立的刚性套圈模型和弹性力学下建立的柔性套圈模型进行数值仿真,考量两个模型下轴承四个接触对的载荷分布以及载荷分布范围、内、外套圈上滚动体的接触应力分布、套圈弯曲变形与力矩分布等问题。着重对影响轴承承载能力的重要设计参数径向游隙、接触角、沟曲率半径系数等进行了仿真,并给予了详细的分析,提出了对应的轴承设计建议。文章所做以上工作为四点接触球转盘轴承,甚至转盘轴承的设计提供了重要的理论依据,具有一定的工程实际应用价值。
【学位授予单位】:华北电力大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TH133.3

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