兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳軸承有限元分析.pdf

1、分類號(hào)密級(jí)UDC編號(hào)碩士學(xué)位論文兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳軸承有限元分析學(xué)位申請(qǐng)人：陳紅濤指導(dǎo)教師：李云峰副教授學(xué)科專業(yè)：業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)及理論學(xué)位類別：別：工學(xué)2012年5月摘要論文題目：論文題目：兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳軸承有限元分析兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳軸承有限元分析專業(yè)：業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)及理論機(jī)械設(shè)計(jì)及理論研究生：生：陳紅濤陳紅濤指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：李云峰李云峰副教授副教授摘要變槳軸承是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳控制系統(tǒng)的核心部件，其使用性能的好壞、安

2、全性和可靠性在很大程度上決定了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行、發(fā)電效率等。提高變槳軸承的可靠性和使用壽命成為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重要研究方向。變槳軸承的特點(diǎn)是尺寸較大、結(jié)構(gòu)和受力復(fù)雜，其設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的難度相對(duì)較大，在工作工程中主要承受軸向載荷、徑向載荷和傾覆力矩，并做低速旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)變槳目的，其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是保證靜載荷的承載能力，應(yīng)用中主要考慮變槳軸承的靜載荷承載能力是否滿足要求。本研究以某型號(hào)1.5兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組雙排四點(diǎn)球變槳軸承的結(jié)構(gòu)、外型尺寸和結(jié)構(gòu)參

3、數(shù)為基準(zhǔn)，基于ANSYS有限元分析軟件，運(yùn)用APDL參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言開發(fā)出了風(fēng)電變槳軸承參數(shù)化建模界面；利用變槳軸承參數(shù)化建模界面快速建立變槳軸承的有限元簡(jiǎn)化模型，對(duì)建立的有限元簡(jiǎn)化模型進(jìn)行劃分網(wǎng)格、設(shè)置合理邊界條件、加載并求解，改變軸承主參數(shù)大小，分析參數(shù)變化對(duì)滾動(dòng)體載荷分布、滾動(dòng)體接觸應(yīng)力的影響規(guī)律；建立螺栓連接的有限元簡(jiǎn)化模型，對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格劃分、設(shè)置合理邊界條件、加載并求解，計(jì)算出螺栓連接的最大拉應(yīng)力，分析螺栓工作應(yīng)力與螺栓預(yù)緊力之

4、間的關(guān)系；利用分析計(jì)算結(jié)果為變槳軸承的優(yōu)化設(shè)計(jì)和提高螺栓連接的安全性和可靠性提出指導(dǎo)意見，具有一定理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。變槳軸承在極限載荷作用下，為了提高軸承的承載能力，通常變槳軸承的接觸角比較大，溝曲率半徑系數(shù)比較小，游隙在零游隙并偏向負(fù)游隙一側(cè)的附近取適當(dāng)值。分析結(jié)果表明，隨著接觸角的增大，最大接觸應(yīng)力先減小后增大；隨著溝曲率半徑系數(shù)的增大，最大接觸應(yīng)力不斷變??；隨著游隙的不斷減小，最大接觸應(yīng)力先減小后增大；隨著施加預(yù)緊力的增大，