本文關鍵詞：兆瓦級風電變槳軸承摩擦力矩研究

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【摘要】：隨著化石能源的日益枯竭，清潔能源已經(jīng)成為各國發(fā)展的重點，風能作為一種清潔能越來越受到各國的重視，而風力發(fā)電機能夠?qū)L能轉(zhuǎn)化為電能，，風電產(chǎn)業(yè)前景十分光明。風力發(fā)電機工作環(huán)境惡劣，要求可靠性極高，變槳軸承是風力發(fā)電機的核心部件之一，變槳軸承的好壞直接影響風力發(fā)電機的可靠性，因此深入開展變槳軸承的研究對提高我國風電軸承制造水平具有十分重要的意義。 本文圍繞變槳軸承的摩擦力矩做了以下研究工作：首先對變槳軸承的受力情況進行了研究，分析了變槳軸承的受力狀況；其次建立了聯(lián)合外力作用下的變槳軸承內(nèi)圈平衡數(shù)值模型，利用有限元軟件對變槳軸承的載荷分布進行了計算，分析了變槳軸承溝道結(jié)構(gòu)參數(shù)、螺栓預緊力以及模擬工況條件對其載荷分布的影響；再次對變槳軸承的摩擦力矩進行了分析計算，分析了外部載荷和溝道結(jié)構(gòu)參數(shù)對變槳軸承摩擦力矩的影響；最后對變槳軸承的摩擦力矩進行了試驗測量，分別測量了空載狀態(tài)和加載狀態(tài)下的摩擦力矩，并同理論計算做了對比。 研究結(jié)果表明：變槳軸承的外部載荷有周期性和隨機性的特點，使得其表現(xiàn)在變槳軸承上的軸向力、徑向力和傾覆力矩也呈現(xiàn)出周期性和隨機性，其中傾覆力矩作用最大。適當增大變槳軸承的初始接觸角和減小溝曲率半徑系數(shù)有利于提高變槳軸承的承載能力；游隙對載荷分布的影響較為復雜，變槳軸承鋼球與溝道間的最大載荷值會隨著游隙的增加先減小后增大，所以取適當?shù)呢撚蜗队欣谔岣咦儤S承的承載能力；螺栓預緊力的作用同游隙對載荷分布的影響相似，合適的螺栓預緊力能夠提高變槳軸承的承載能力；模擬工況條件下，變槳軸承會發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，載荷分布呈現(xiàn)一定的不規(guī)則性。增大變槳軸承的初始接觸角，減小溝曲率半徑系數(shù)以及增大游隙都能夠減小變槳軸承鋼球和溝道間的摩擦力矩，其中，差動滑動和自旋滑動引起的摩擦力矩的變化規(guī)律和鋼球與溝道間的摩擦力矩變化規(guī)律相一致，彈性滯后引起的摩擦力矩在溝曲率半徑系數(shù)不同時，變化規(guī)律同鋼球與溝道間的摩擦力矩變化規(guī)律相反。試驗表明，在未安裝密封和填充潤滑脂的情況下，變槳軸承在安裝雙排鋼球時的摩擦力矩是安裝單排鋼球時的1.5倍左右；密封圈和潤滑脂引起的摩擦力矩是變槳軸承摩擦力矩的重要來源，而鋼球和溝道間的摩擦力矩以及保持架引起的摩擦力矩相對比較��；摩擦力矩理論計算模型計算結(jié)果和試驗結(jié)果相近，理論模型能夠滿足工程應用。
【學位授予單位】：河南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH133.3;TM315

【參考文獻】

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本文編號：1202488