偏航轴承寿命及螺栓强度校核实例

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1、学兔兔www.xuetutu.com墅二兰!轴承201O年5期CN41—1148／THBearing2010，No．5偏航轴承寿命及螺栓强度校核实例宋吉祥，郭绍鹏，马新忠，李立，郭静瑜，包建飞(1．洛阳轴研科技股份有限公司，河南洛阳471039；2．常熟长城轴承有限公司，江苏常熟215500)摘要：偏航轴承的寿命及螺栓强度是决定风力发电机偏航系统质量的两大关键参数，通过实例详细介绍了基于Hertz弹性接触理论的偏航轴承寿命计算过程以及螺栓强度校核过程。关键词：偏航轴承；四点接触球轴承；寿命；接触应力；螺栓强度中图分类号：TH133．331；TM315文献标志码：B文章编号：1000—3

2、762(2010)05—0011—03ACheckingExampleofLifeandBoltsStrengthforYawBearingsSONGJi—xiang，GUOShao—peng，MAXin—zhong，LIli，GUOJing—yu，BAOJian—fei(1．LuoyangBeatingScience＆TechnologyCo．，Ltd．，Luoyang471039，China；2．CSCBearingCo．，Ltd．，Changshu215500，China)Abstract：Theyawbearinglifeandboltstrengtharetwocritica

3、lparameterstothequalityofyawsystemforwindpowergenerator．ThebearinglifecalculationandboltstrengthcheckingbasedonHertzelasticcontacttheoryareintroducedwithapracticalexample．Keywords：yawbearing；four—pointcontactballbearing；life；contactstress；boltstrength风力发电机偏航轴承是偏航系统的关键部精度为998GK；~b圈安装孔64一M24，孔位置公差

4、件，安装于机舱底部，承载着机舱的全部重量，是0．5mlll；内圈安装孔64一M24，孔位置公差0．5叶片处于合理迎风角度的保证。其一般安装在数mm；工作温度为一30—50℃，要求轴承能够承受十米甚至百米高的塔架上，维修更换极其不便，一日照、粉尘、雨水浇淋。般均要求20年以上寿命。偏航轴承不仅承受较Al大的轴向力，而且承受很大的倾覆力矩，所以其必须具备足够的强度和承载能力。偏航轴承的内、外圈分别通过螺栓与风机机舱、塔架相连接，其所承受的轴向载荷及倾覆力矩均通过螺栓传递给塔架。因此，螺栓的强度至关重要。下面通过实例介绍某四点接触球轴承的偏航轴承寿命和螺栓强度的校核。1工况条件A-A某型号偏

5、航轴承的结构如图1所示。其工况条件为：径向载荷F=95．4kN，轴向载荷F=400kN，倾覆力矩M=410kN·m，轴承转速／7,=0．1r／min，轴向游隙为一0．03—0．05mm；轴承内齿模图1四点接触球轴承结构简图数m=14，齿数z=154，径向变位系数=+0．5，2轴承寿命及最大接触应力校核收稿13期：2009—10—28；修回日期：2010—03—09轴承设计参数为：内径d=2142．344mm；外学兔兔www.xuetutu.com<轴承)2010．No．5径D=2496mm；球组节圆直径D=2360mm；内圈沟曲率半径r．=21．67mm；外圈沟曲率半径fQ~=357．

6、77c·r。=22．29mm；钢球直径D=41．275mm；接触角Il(上)(D)z月=45。；钢球数目Z=142。材料为42CrM0钢。(4)2．1寿命校核J删lQ：=357．77(2f0’·2．1．1钢球最大载荷Q一lI(上)。(轴向力偏心距为：D)。z刀e=圳25mm，又有一o．8686。将相关参数代人(4)式得：Q12．707kN，Q：=11．049kN。根据警在文献[1]中查表利用插值法求得2．1．4寿命计算载荷分布有关参数值为：轴承的寿命为：1=0．77，82=0．23；Lo=[()一+(嚣)一加+()一’∽+．，(1)=0．3573，(占2)=0．1834；()∽]。。～

7、，J^f(81)=0．2546，J^，(2)=0．1691；J(81，82)=0．3265，Ju(1，82)=0．2828。L=(器)，L

8、l0=(筹)，是=(篑)，式中：，分别为主、辅沟道的载荷分布范围参(数；，()，J()分别为钢球在主、辅沟道内的载荷积分；(8。)，()分别为钢球在主、辅沟道式中：为主沟道外圈寿命；为主沟道内圈寿内的力矩积分；J(，：)，(8。，8：)分别为钢球命；为辅沟道外圈寿命；为辅沟道内圈寿命。载荷和力矩分布积分。经