空心圆锥滚子轴承承载性能分析及滚子中心孔修形设计.pdfVIP

425工Vol.42No.5

2025年5月JournalofMechanicalElectricalEngineeringMay2025

DOI:10.3969/j.issn.1001-4551.2025.05.007

空心圆锥滚子轴承承载性能分析及滚子

中心孔修形设计∗

11,2∗334

景一凡,邱明,易阳,倪皎云,王高峰

(1.河南科技大学机电工程学院,河南洛阳471003;2.机械装备先进制造河南省协同创新中心,河南洛阳471003;

3.无锡易通精密机械股份有限公司,江苏无锡214174;4.洛阳轴研科技有限公司,河南洛阳471003)

摘要:为了提高风力发电机组的寿命与可靠性,针对某型8MW风电主轴空心圆锥滚子轴承承载性能进行了深入仿真分析。首先,

展示了主轴的结构和参数,建立了风电主轴空心圆锥滚子轴承有限元分析模型,针对空心度对其承载性能的影响进行了分析研究;

然后,为了探究锥形孔和柱形孔两种空心滚子结构对轴承承载能力的影响情况,提出了一种“平均空心度”的概念,并研究了在相同

平均空心度下,不同中心孔形状滚子结构对风电主轴空心圆锥滚子轴承承载性能的影响;最后,为了提升轴承承载性能,对滚子中

心孔进行了修形设计,采用有限元方法研究了不同修形量对风电主轴圆锥滚子轴承承载性能的影响规律。研究结果表明:轴承在

空心度为50%时,滚子等效应力最小,对应的轴承承载性能最好;柱形孔滚子轴承相较于锥形孔滚子轴承具有更好的承载性能;滚

子中心孔经过修形后,轴承承载能力得到了显著提高,当修形量为4mm时,相应的轴承承载性能更好。因此,当空心度为50%、修

形量为4mm时,风电主轴空心圆锥滚子轴承有很好的承载能力。

关键词:圆锥滚子轴承;承载性能;平均空心度;滚子中心孔修形量;滚子等效应力及变形;最大接触应力;轴承弯曲应力

中图分类号:TH133.3;TM315文献标识码:A文章编号:1001-4551(2025)05-0876-09

Bearingperformanceanalysisofhollowtaperedrollerbearingand

modificationdesignofrollercenterhole

11,2334

JINGYifan,QIUMing,YIYang,NIJiaoyun,WANGGaofeng

(1.SchoolofMechanicalandElectricalEngineering,HenanUniversityofScienceandTechnology,Luoyang471003,China;

2.HenanCollaborativeInnovationCenterforAdvancedManufacturingofMechanicalEquipment,Luoyang471003,China;

3.WuxiYitongPrecisionMachineryCo.,Ltd.,Wuxi214174,China;4.LuoyangBearingScienceTechnology

Co.,Ltd.,Luoyang471003,China)