在風電機組的各部件中，因風電齒輪箱的故障而造成停機的概率最高，而在復雜多變的外界載荷作用下，風電齒輪箱內部軸承的損壞是導致風電齒輪箱失效的一個重要因素。
      近年來，盡管我國裝備制造業的發展快速，但與重大裝備配套的高端軸承卻大部分依賴進口，軸承等核心部件已經成為國家重大裝備發展的瓶頸。對風力發電機組軸承的研究，已成為當前風電研究的難點和重點，因此對風電機組齒輪箱軸承作業機理及應力強度分析具有現實意義。對軸承進行過靜力學分析或對的軸承進行過單一的簡單的動力學分析，而較少采用多體動態系統對整體機構進行動態分析，且在多變載荷作業下的動態系統力學特點的機理研究尚有很大空間。
      本研究中我們結合我國風電發展的實際情況及理論研究的急需，針對2MW級風電齒輪箱的關鍵技術，在多體動態系統中對高速端軸承的保持架和滾動體在動載荷下的強度進行較為系統的分析研究，以探求提高風電齒輪箱可靠性的理論依據。
      研究所用風電齒輪箱模型如圖所示，由一個行星排和兩級定軸增速傳動級組成，其中總增速比為99.0539，增速箱的額定輸入轉速為15.47r/min。風電齒輪箱內部軸承疲勞損傷形式較為復雜，位于高速軸端的圓柱滾子軸承較常見的疲勞損傷形式為軸承滾動體的碎裂及保持架的破壞，我們將著重對保持架和滾動體進行研究。滾動體和保持架的剛柔藕合部分模型如圖所示，分析過程中將柔性體耦合到齒輪箱動態系統中。
      由于輸入轉速的不同以及作業工況的不同，會使高速軸承所受載荷出現差異。我們結合兩種典型的作業工況，分析高速軸承保持架和滾動體的載荷特點，即齒輪箱零速起動至平穩運行工況和齒輪箱減速至停止運行工況。齒輪箱輸入轉速時間歷程曲線在ADAMS中利用step函數生成，如圖所示。工況一：齒輪箱零速起動至平穩運行工況。該工況齒輪箱輸入端平穩運行時額定轉速15.47r/min，即轉速為92.82rad/s，起動時間歷程0.3s。工況二：齒輪箱減速至停止運行工況。該工況齒輪箱初始作業輸入轉速15.47r/min，即轉速為92.82(0)/s，減速時間歷程1s。

                                                                                  專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
                                                                                                                                                  杭州納泰科技咨詢有限公司
                                                                          本文出自杭州納泰科技咨詢有限公司www.yw15777.cn，轉載請注明出處和相關鏈接！