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风力发电机组齿轮箱轴承选型 链接：/tech/12269.html 风力发电机组齿轮箱轴承选型 由于风轮转速与发电机转速之间的巨大差距，使得齿轮箱成为风力发电机组中的一个必不可少的部件。在风力机的 运行过程中，风轮的受力状况极为恶劣，经常在急剧变化的重载荷下连继运行数十小时，其所受到的各种载荷都通过 主轴直接传递给齿轮箱的低速轴。而且，风力发电机组的设计通常要求在无人值班运行条件下工作长达20年之久，因 此齿轮箱的轴承在此受到了真正的考验。近年来国内外风力发电机组故障率最高的部件当数齿轮箱，而齿轮箱的故障 绝大多数是由于轴承的故障造成。本文先简要介轴承的选型，然后根据风力机的特殊工况，对齿轮箱轴承载荷的分析 与计算提出方法，供设计人员参考。 1．轴承的选型 KF轴承在箱体中应用广泛，在确定使用轴承之前，应该充分考虑其使用的要求，一般可参循以下几个要素： ⑴.可用空间 A：对小直径机轴可采用球轴承 对大直径机轴可采用圆柱，球面滚子，圆锥滚子轴承。 B：当径向空间有限时，需采用截面较小的轴承。 当轴向空间有限时，可采用圆柱滚子或承受复合负荷的深沟球轴承。 ⑵.负荷 选择原则为一般性负荷，高转速为球轴承。重负荷低转速选用滚 子轴承。而复合负载时应考虑特殊情况。 ⑶.精度 ⑷.转速 由样本可查知还与其所受润滑条件和轴承的径向游隙有关。 ⑸.噪音 ⑹.刚性 ⑺.对中 ⑻.轴向位移 ⑼.安装与拆卸 总的来讲，轴承应用应考虑以上几个基本情况。目前SKF已在世界上风力发电比较发达的国家如美国，西班牙， 丹麦，德国等设备上广泛使用。例如西班牙的Ecotecnia公司，SKF就为其设计了圆锥滚子轴承，并采用了先进的软件 进行摸拟轴承在未投入实际前就展示出其运行情况。 当确定好某个型号后，其寿命情况根据公式L10=（C/Peq）ε可得其百万转为单位的额定寿命。但考虑到实际应 用中会有很多条件，比如风力机的受力状态和工作状态的不稳定性，以及日常的维护及保养等等，对额定载荷C和当 量动载荷Peq应加以修正。SKF通过由一系列优质产品和服务组成的无忧运转计划可防止超过60%的轴承出现过早损毁 。此外，SKF在球面滚子SKF Explorer探索者系列和CARB系列等这系列新的产品上，可提供更高的负荷额定，更长的寿命，及更紧凑的配置 ，达到降低成本，增加设备运行时间。 风力发电机组齿轮箱轴承选型 链接：/tech/12269.html 对一般性故障排除主要还是借助相关检测设备进行操作，只有这样才可能高效准确的查找原因，并予以及时正 确的排除。SKF的设备状态监测系统如Marlin可对设备的振动（速度和加速度）和温度进行测量和分析，提前对设备 问题预警，以避免故障停机。配备相关的附件，可以收集到一系列数据，从而有效的防止问题的发生。 2．轴承的设计 轴承设计应考虑以下两个条件： （1） 静态承载能力，通常考虑极限载荷； （2） 轴承的使用寿命，通常考虑额定运行载荷。 轴承的设计计算一般按照DIN281或轴承制造商提供的方法进行。 （1） 极限负荷下的载荷承受能力 极限负荷下的载荷承受能力，其安全系数不应小于2。静态承载能力定义为轴承的静态负载Co与等效静态负荷 Po之比。 （2） 使用寿命确认 使用寿命计算采用估算法，其故障的可能性应低于10%，计算的使用寿命不小于130000小时。计算时应考虑轴 承的温度、润滑方式、润滑剂粘度、油膜间隙等。 平均等效动态轴承载荷 其中，Peqi——等效动态轴承载荷 ni——Pi作用下轴承旋转的次数 N——轴承旋转的总次数。 平均等效动态轴承载荷的分析采用简化的载荷变化频谱： 平均等效动态轴承载荷的确定，基于额定载荷的60%，P60=60%Pr。在此基础上叠加一个变化幅度为±30% 额定载荷的正弦分量， 但考虑到风力机运行工况的复杂性，有关专家荐议： 如果考虑风力扰动，Peq1=0.77Pr 如果考虑风力高频变化因素，Peq2=0.033Pr 如果考虑风力机长时间过功率，Peq3=0.05Pr 如果考虑环境温度等因素，Peq4=0.02Pr 如果考虑齿轮箱自身的动力学因素，Peq5=xPr 因此如果考虑到上述因素，Peq=0.85Pr 3、轴承报废的一般标准和判断 滚动轴承的失效形式主要有疲劳剥落，过量的永久