風(fēng)電機(jī)組主軸軸承的疲勞壽命預(yù)測(cè).pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，傳統(tǒng)能源日益枯竭，環(huán)境污染愈發(fā)嚴(yán)重，風(fēng)能作為一種清潔可再生資源越來(lái)越受到人們的重視，風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)能利用的主要方式。主軸軸承是風(fēng)電機(jī)組的主要傳動(dòng)部件，其性能的好壞直接影響到風(fēng)電機(jī)組的傳遞效率和使用壽命，主軸軸承損傷是風(fēng)電機(jī)組的主要故障之一。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)壽命一般為20年，這就要求風(fēng)電機(jī)組主軸軸承的疲勞壽命也要達(dá)到20年。因此，預(yù)測(cè)風(fēng)電機(jī)組主軸軸承的疲勞壽命具有重要意義。
　　本文以FD70型風(fēng)電機(jī)組為依托，以

2、風(fēng)電機(jī)組主軸軸承為研究對(duì)象，該軸承是由SKF公司制造的型號(hào)為240/630CA/W33雙列調(diào)心滾子軸承，在隨機(jī)風(fēng)速作用下，預(yù)測(cè)風(fēng)電機(jī)組主軸軸承的疲勞壽命。主要的研究?jī)?nèi)容包括以下四個(gè)方面:
　　(1)選用雙參數(shù)威布爾分布模擬隨機(jī)風(fēng)速，根據(jù)某風(fēng)場(chǎng)全年的平均風(fēng)速和風(fēng)速方差，計(jì)算得到該風(fēng)場(chǎng)的隨機(jī)風(fēng)速模型。在Matlab軟件中，調(diào)用威布爾分布的隨機(jī)數(shù)生成器wblrnd，對(duì)服從雙參數(shù)威布爾分布的隨機(jī)風(fēng)速進(jìn)行隨機(jī)抽樣，以1m/s為間隔把抽樣風(fēng)速

3、分成18個(gè)區(qū)間，取每個(gè)區(qū)間風(fēng)速的平均值為該區(qū)間的等效風(fēng)速，在后續(xù)的載荷計(jì)算過(guò)程中，用等效風(fēng)速代表該區(qū)間的風(fēng)速值。
　　(2)風(fēng)電機(jī)組主軸軸承在工作過(guò)程中，主要受到軸向力和徑向力的作用。從空氣動(dòng)力學(xué)入手，利用貝茨理論、葉素理論和葛勞渥方法，計(jì)算得到各種工況下主軸軸承受到的軸向力。把風(fēng)機(jī)主軸簡(jiǎn)化為均勻的懸臂梁，列力平衡方程和力矩平衡方程，計(jì)算得到各種工況下主軸軸承受到的徑向力。
　　(3)借助ANSYS軟件，應(yīng)用有限元法，在軸向