本文關(guān)鍵詞：兆瓦級風機雙列圓錐滾子主軸承摩擦性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：能源問題的日益嚴峻,促使對可再生能源的探索與應用越發(fā)緊迫。風力發(fā)電作為可再生清潔能源發(fā)電技術(shù)的典型代表,應用前景廣闊。作為風力發(fā)電裝備的關(guān)鍵部件,風電主軸承的性能和可靠性很大程度上決定了風機的運行狀態(tài)。而主軸承的摩擦性能影響著軸承內(nèi)部溫升、摩擦磨損以及能量損耗,進而影響風機整機性能,是衡量主軸承性能的關(guān)鍵參數(shù)。以往針對主軸承摩擦性能的研究大都采用試驗的方法或基于傳統(tǒng)軸承理論。試驗研究成本高,無法揭示影響主軸承摩擦性能的各參數(shù)指標及其對摩擦性能的影響規(guī)律；而傳統(tǒng)軸承設計理論并不完全適用于主軸承類大型轉(zhuǎn)盤軸承,分析結(jié)果存在很大誤差。尋求一種針對風電主軸承的大型轉(zhuǎn)盤軸承摩擦性能分析方法具有重大的理論與實際意義。針對上述問題,本文對風電主軸承進行了摩擦學研究,建立了風電主軸承摩擦性能理論分析模型；并在仿真驗證的基礎(chǔ)上,基于該模型,對主軸承摩擦性能進行影響因素分析；最后針對主軸承具體的載荷、游隙工況,對其摩擦性能進行算例分析。論文的主要研究工作如下：(1)重點考慮主軸承滾子-滾道、滾子-擋邊接觸引起的摩擦力矩,建立了風電主軸承摩擦力矩理論分析模型。其中主軸承滾子-滾道摩擦力矩計算模型的建立過程,主要包括了軸承內(nèi)部載荷分布的求解、沿滾子素線載荷計算模型的建立、基于彈流理論的滾子切片潤滑分析以及切片摩擦力矩的求解等。滾子-擋邊摩擦力矩計算模型的建立過程主要包括了滾子-擋邊接觸狀態(tài)分析、基于點接觸彈流理論的滾子-擋邊潤滑分析以及基于彈流分析結(jié)果,對滾子-擋邊進行摩擦分析。(2)在驗證主軸承摩擦力矩理論計算模型可行性的基礎(chǔ)上,針對理論模型,對主軸承摩擦力矩的影響因素進行參數(shù)分析。重點分析了軸承轉(zhuǎn)速、結(jié)構(gòu)參數(shù)及潤滑參數(shù)對其摩擦性能的影響規(guī)律。分析結(jié)果從摩擦學角度出發(fā),為主軸承的結(jié)構(gòu)設計及選型提供了一定的理論依據(jù)。(3)對主軸承摩擦力矩進行算例分析。以某型兆瓦級風電主軸承具體結(jié)構(gòu)為例,針對其在不同載荷工況、游隙工況下工作時的摩擦力矩進行計算分析,分析結(jié)果從實際的角度出發(fā),為主軸承的應用選型提供一定參考。
【關(guān)鍵詞】：風力發(fā)電機 主軸承 雙列圓錐滾子軸承 摩擦力矩 彈流潤滑
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM315;TH133.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-21
• 1.1 課題研究背景及意義9-12
• 1.1.1 風電市場9
• 1.1.2 風電軸承9-11
• 1.1.3 風電主軸承摩擦研究11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 風電主軸承研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 風電主軸承摩擦力矩研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 本文所研究風電主軸承簡介16-18
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容18-21
• 2 主軸承摩擦力矩理論計算模型的建立21-72
• 2.1 引言21-22
• 2.2 聯(lián)合載荷作用下主軸承滾子接觸載荷分布22-32
• 2.2.1 論模型的建立與分析22-27
• 2.2.2 理論模型的仿真驗證27-32
• 2.3 主軸承滾子-滾道接觸引起的摩擦力矩分析32-51
• 2.3.1 基于彈流理論的滾子沿素線接觸載荷理論模型33-36
• 2.3.2 滾子素線載荷分布理論模型分析36-37
• 2.3.3 滾子素線載荷分布理論模型的仿真驗證37-42
• 2.3.4 滾子-滾道潤滑油膜厚度計算42-44
• 2.3.5 滾子-滾道潤滑狀態(tài)分析44-46
• 2.3.6 切片摩擦力計算46-49
• 2.3.7 主軸承整體滾子-滾道摩擦力矩理論計算49-51
• 2.4 主軸承滾子-擋邊接觸引起的摩擦力矩分析51-67
• 2.4.1 主軸承滾子-擋邊接觸分析51-60
• 2.4.2 基于彈流潤滑理論的滾子-擋邊潤滑狀態(tài)判斷60-64
• 2.4.3 滾子端面-擋邊摩擦力計算64-66
• 2.4.4 主軸承整體滾子-擋邊摩擦力矩計算模型與分析66-67
• 2.5 主軸承整體運動學仿真分析67-70
• 2.5.1 ANSYS/LS-DYNA模型建立67-69
• 2.5.2 模型材料參數(shù)定義69
• 2.5.3 模型邊界條件定義69-70
• 2.5.4 主軸承運動學仿真結(jié)果分析70
• 2.6 本章小結(jié)70-72
• 3 主軸承摩擦力矩影響因素分析72-80
• 3.1 主軸承轉(zhuǎn)速對其摩擦性能的影響72-73
• 3.2 主軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)對其摩擦性能的影響73-77
• 3.2.1 主軸承擋邊錐度角對摩擦力矩的影響73-75
• 3.2.2 軸承內(nèi)、外圈接觸角對摩擦力矩的影響75-77
• 3.3 主軸承潤滑參數(shù)對其摩擦性能的影響77-79
• 3.4 本章小結(jié)79-80
• 4 風電主軸承摩擦力矩算例分析80-97
• 4.1 不同載荷工況下風電主軸承摩擦力矩80-91
• 4.2 不同游隙下風電主軸承摩擦力矩91-96
• 4.3 本章小結(jié)96-97
• 結(jié)論97-99
• 參考文獻99-102
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況102-103
• 致謝103-104

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