交叉圓柱滾子型偏航軸承結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、交叉圓柱滾子軸承作為一種重要的回轉(zhuǎn)支承型式，在工程機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用。而在風(fēng)力發(fā)電機(jī)專用軸承中，這種型式的軸承應(yīng)用較少，因此有必要對(duì)交叉圓柱滾子軸承應(yīng)用于偏航軸承作進(jìn)一步的分析研究。本文采用靜力學(xué)方法和有限元法，對(duì)交叉圓柱滾子軸承的載荷分布和承載性能等進(jìn)行研究，利用遺傳算法對(duì)影響軸承承載能力的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，為交叉圓柱滾子型偏航軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。
　　首先，介紹了國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電機(jī)及配套軸承的設(shè)計(jì)制造現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)以及偏

2、航軸承的作用和特點(diǎn);簡(jiǎn)要闡述了偏航軸承及交叉圓柱滾子軸承的研究現(xiàn)狀。
　　其次，對(duì)交叉圓柱滾子軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、承載特性及其實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了闡述，建立了軸承的幾何模型，描述了軸承滾動(dòng)體、滾道、內(nèi)外圈的幾何特征以及三者之間相互位置關(guān)系;推導(dǎo)了線接觸的兩物體接觸載荷、變形量及接觸剛度之間的關(guān)系;以幾何模型為基礎(chǔ)，根據(jù)滾動(dòng)體與滾道之間接觸載荷與變形量的關(guān)系，以內(nèi)圈形心三個(gè)坐標(biāo)軸方向的位移及繞X軸、Y軸傾角為未知量，建立軸承的五元非線性平衡方

3、程組，即軸承的力學(xué)模型。
　　然后，利用牛頓—拉夫遜迭代法對(duì)軸承的力學(xué)模型進(jìn)行求解，結(jié)合算例，分析了軸承分別承受徑向力、軸向力、傾覆力矩及聯(lián)合載荷作用時(shí)的載荷分布規(guī)律;建立了偏航軸承的有限元模型，通過(guò)有限元模型與力學(xué)模型結(jié)果的對(duì)比分析，對(duì)力學(xué)模型的正確性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　最后，研究了軸承游隙、初始接觸角、滾動(dòng)體直徑及數(shù)量和兩排滾動(dòng)體的數(shù)量比對(duì)軸承承載能力的影響規(guī)律，給出了有利于提高軸承承載能力的結(jié)構(gòu)參數(shù)取值范圍。以上述結(jié)構(gòu)參