特大型风电四点接触球轴承摩擦性能分析

发布时间：2017-04-08 19:28

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【摘要】：摩擦力矩影响到轴承的运转精度和平稳性，是滚动轴承使用性能的重要指标，直接影响系统的能量消耗、轴承运转中的温度上升、转盘轴承的承载能力及疲劳寿命。 本课题以滚动轴承静力学理论为依据，采用现代计算机数值分析方法，研究了载荷状态和轴承结构参数对摩擦力矩的影响，摩擦力矩各组成部分在不同载荷作用下的变化规律。通过对摩擦力矩影响因素的分析可以更好的对转盘轴承的摩擦力矩进行控制，从而保证风电轴承运行安全可靠。 本文首先建立了风电偏航轴承中的单排四点接触球轴承静力学模型,求解出转盘轴承的载荷分布。分析了轴承几何参数和材料参数对滚道接触应力的影响，获得接触应力变化规律曲线，为转盘轴承承载能力的提高提供理论基础。介绍了转盘轴承中摩擦力矩的来源和转盘轴承摩擦力矩的计算方法，以转盘轴承摩擦力矩的产生机理为依据，由转盘轴承的静力学分析理论计算出多种载荷下摩擦力矩，对摩擦力矩进行了性能分析。 通过分析，转盘轴承在不同的载荷状态下，轴承两个接触滚道上的载荷分布特性不同，增大接触角、减小沟曲率半径系数，轴承滚道上的最大接触载荷有所降低，有利于提高轴承的寿命；载荷对转盘轴承摩擦力矩各组成部分的性能影响很大，当轴承处于重载时，由弹性滞后引起的摩擦力矩要增加；增大接触角会降低摩擦力矩，随着沟曲率半径系数的增大，会增加弹性滞后引起的摩擦力矩而降低钢球自旋滑动引起的摩擦力矩。
【关键词】：四点接触 载荷分布 接触应力 摩擦力矩
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH133.3
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 第1章 绪论7-11
• 1.1 研究背景及意义7-8
• 1.2 国内外研究现状8-10
• 1.3 研究内容10-11
• 第2章 单排四点接触球转盘轴承静力学分析11-25
• 2.1 转盘轴承概述11-13
• 2.2 静力学分析13-17
• 2.3 载荷分布17-20
• 2.3.1 径向力作用时17-18
• 2.3.2 倾覆力矩作用时18
• 2.3.3 复合载荷作用时18-19
• 2.3.4 游隙不同时19-20
• 2.4 转盘轴承滚道接触应力变化规律20-24
• 2.4.1 接触角21
• 2.4.2 沟曲率半径系数21-22
• 2.4.3 轴承节圆直径与钢球直径之比22-23
• 2.4.4 滚道硬度23-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第3章 单排四点接触球转盘轴承摩擦力矩性能分析25-39
• 3.1 基于摩擦机理的摩擦力矩求解25-29
• 3.2 轴承结构参数对摩擦力矩影响29-35
• 3.2.1 接触角30-31
• 3.2.2 沟曲率半径系数31-32
• 3.2.3 钢球直径32-34
• 3.2.4 轴承节圆直径34-35
• 3.3 外部载荷对摩擦力矩的影响35-37
• 3.3.1 载荷类型35-36
• 3.3.2 载荷大小36
• 3.3.3 倾覆力矩对摩擦力矩的影响36-37
• 3.4 游隙对摩擦力矩的影响37-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第4章 转盘轴承摩擦力矩试验测试39-43
• 4.1 试验目的39
• 4.2 试验装置39-40
• 4.3 测量原理40
• 4.4 加载试验40-42
• 4.5 本章小结42-43
• 第5章 四点接触球转盘轴承计算软件开发43-51
• 5.1 软件系统总体设计43
• 5.2 软件的编译环境和开发平台43-44
• 5.3 软件系统模块组成44
• 5.4 软件程序设计44-50
• 5.5 本章小结50-51
• 第6章 结论51-53
• 6.1 本论文的主要工作及结论51-52
• 6.2 工作展望52-53
• 参考文献53-57
• 致谢57-58
• 攻读硕士学位期间的研究成果58

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