风力机轴承的有限元分析 本科毕业论文

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1、目录中文摘要1英文摘要21引言31.1课题研究背景31.2风电轴承简介41.3自动调心滚子轴承及风力发电机主轴轴承研究51.4本文主要研究内容72轴承分析应用概述82.1有限元分析技术基础概念82.2ANSYS软件简介103接触分析123.1概述123.2一般接触分类123.3ANSYS接触分析功能133.4面-面的接触分析154轴承接触分析174.1轴承的导入174.2轴承的有限元动态接触分析184.2.1划分网格184.2.2创建接触对184.2.3施加边界条件和载荷194.2.4计算结果分析204.3理论计算及验证254.3.1Hertz接触理论25总结28致谢29参考文献

2、3030风力机轴承的有限元分析摘要：轴承是风力发电机传动系统重要的构成部件，所以对其进行结构优化设计和性能分析是非常必要的。通过查阅大量关于轴承分析的资料，对风力机轴承的工作特性做了一定的了解。由于受力状况以及轴的变形的影响，风力机的主轴轴承必须有良好的调心性能，因而调心滚子轴承作为主要的主轴轴承。本文在参考1.5MW风机主轴轴承设计参数的基础上，在三维绘图软件SOLIDWORKS中标准零件库中导出双排调心滚子轴承的实体模型，转换格式后然后导入到ANSYS中，利用有限元分析软件ANSYS对其进行静力分析，模拟轴承在实际工况下轴承整体以及内外圈的应力及应变得出其应力云图。得出的结果

3、与理论计算值的比较，验证有限元分析的准确性。该研究结果对风力机轴承的设计、改进和优化有一定的参考价值。关键词：风力发电机；主轴轴承；调心滚子轴承；有限元分析；接触应力30Abstract：Bearingsaretheimporantcomponentpartsinthedrivetrainofthewindturbine,soitisextremelyessentialtocarryonstructuraloptimizationdesignandperformanceanalysis.Checkoutalotofinformationonbearingsanalysisforw

4、indbearings,hasmadecertainunderstandingtotheanemometergearoperationalfactor.Asforthesituationbyforceanddeformationoftheshaft,windturbinespindlebearingsmusthavegoodself-aligingproperties,thusaligningrollerbearingsasthemainspindlebearings.Inthispaper,onthebasisof1.5MWwindturbinespindlebearingde

5、signparameters,thedoublerowsphericalrollerbearingwereexportedfromtheSolidworksofthethree-dimensionaldrawingsoftware,thenimportedintotheANSYS.ThenusingANSYSanalysisitsstaticforce.Simulatethewholebearingaswellastheinnerandouterringsofthebearingactualstressconditionsandresultsofitsstressclould.T

6、hestressintensityiscomparedondifferentmeshingpoints,thestressdistributionisidentified.Theresearchresulthassomereferencevalueontheimprovementandtheoptimizationdesignofthebearing.Keywords：WindPowerGenerating；SpindleBearings；SphericalRollerBearings；FiniteElementAnalysis；ContactStress301引言1.1课题研究

7、背景现代社会和经济的发展越来越离不开能源。从能源发展战略需求来看，因为化石燃料是有限性的、不可再生的，并且使用化石燃料生产会产生环境污染，所以要寻找一条新的、可持续发展的能源道路，以满足生产和生活的需要。开发利用洁净的、无污染的、可再生的能源越来越受到科研人员的重视。在新型能源里，利用风能发电是开发方案之一。目前，尽管世界各国的风力发电量还不到世界总耗电量的2%，但随着风力发电装机容量的快速发展和风力发电机技术的成熟和不断完善，风力发电必将成为世界各国更加重视和重点开发的能源之一