兆瓦級風力發(fā)電機組變槳軸承有限元分析.pdf

1、分類號密級UDC編號碩士學位論文兆瓦級風力發(fā)電機組變槳軸承有限元分析學位申請人：陳紅濤指導教師：李云峰副教授學科專業(yè)：業(yè)：機械設計及理論學位類別：別：工學2012年5月摘要論文題目：論文題目：兆瓦級風力發(fā)電機組變槳軸承有限元分析兆瓦級風力發(fā)電機組變槳軸承有限元分析專業(yè)：業(yè)：機械設計及理論機械設計及理論研究生：生：陳紅濤陳紅濤指導教師：指導教師：李云峰李云峰副教授副教授摘要變槳軸承是風力發(fā)電機組變槳控制系統(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力發(fā)電機組的正常運行、發(fā)電效率等。提高變槳軸承的可靠性和使用壽命成為風力發(fā)電機組的重要研究方向。變槳軸承的特點是尺寸較大、結(jié)構和受力復雜，其設計和生產(chǎn)的難度相對較大，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)，實現(xiàn)變槳目的，其設計標準是保證靜載荷的承載能力，應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1.5兆瓦風力發(fā)電機組雙排四點球變槳軸承的結(jié)構、外型尺寸和結(jié)構參

3、數(shù)為基準，基于ANSYS有限元分析軟件，運用APDL參數(shù)化設計語言開發(fā)出了風電變槳軸承參數(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化模型，對建立的有限元簡化模型進行劃分網(wǎng)格、設置合理邊界條件、加載并求解，改變軸承主參數(shù)大小，分析參數(shù)變化對滾動體載荷分布、滾動體接觸應力的影響規(guī)律；建立螺栓連接的有限元簡化模型，對其進行網(wǎng)格劃分、設置合理邊界條件、加載并求解，計算出螺栓連接的最大拉應力，分析螺栓工作應力與螺栓預緊力之

4、間的關系；利用分析計算結(jié)果為變槳軸承的優(yōu)化設計和提高螺栓連接的安全性和可靠性提出指導意見，具有一定理論意義和工程實用價值。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游隙一側(cè)的附近取適當值。分析結(jié)果表明，隨著接觸角的增大，最大接觸應力先減小后增大；隨著溝曲率半徑系數(shù)的增大，最大接觸應力不斷變??；隨著游隙的不斷減小，最大接觸應力先減小后增大；隨著施加預緊力的增大，