风力发电机组齿轮箱轴承

轴承载荷的分析与计算提出方法，供设计人员参 考。
SKF 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：
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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。
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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 永久变形和磨损。疲劳剥落是正常失效形式，它决
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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=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 和状态的不稳定性，以及日常的维护及保养等等，
限定载荷能力；磨损尚无统一的计算方法。
由于轴承的损坏的主要是由于噪声、温度、速 度、振动、对中、润滑情况、轴承状态等因素造成 的。在轴承位置可安装相应的传感器和测试仪器进 行检测。根据检测信号的异常程度即可判断轴承是 否损坏。对于齿轮箱的轴承应进行实时监测，以便
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间。
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 系统如可对设备的振动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。
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
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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=60Pr。在此基础上叠加一个变化幅度 为±30 额定载荷的正弦分量。
例：轴承的载荷频谱 平均等效动态轴承载荷为： Peq=1.11×P60 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
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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 永久变形和磨损。疲劳剥落是正常失效形式，它决
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。
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。
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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。
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，SKF 就为其设计了圆锥滚
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定了轴承的疲劳寿命；过量永久变形使轴承在运转 中产生剧烈的振动和噪声；磨损使轴承游隙、噪声、 振动增大，降低轴承的运转精度，一些精密机械有 的轴承，可用磨损量来确定轴承寿命。
疲劳剥落可根据使用寿命，由基本额定动载荷 限定载荷能力；过量永久变形可由基本额定静载荷
提前发现故障。由于风轮转速与电机电机发电机电 机转速之间的巨大差距，使得齿轮箱成为风力电机 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，风力电机发电机组的设计通常要求在无人值班 运行条件下长达 20 年之久，因此齿轮箱的轴承在 此受到了真正的考验。近年来国内外风力电机发电 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
轴承设计应考虑以下两个条件： 静态承载能力，通常考虑极限载荷； 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。
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
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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=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 和状态的不稳定性，以及日常的维护及保养等等，
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与等效静态负荷 Po 之比。
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wk.baidu.com的次数 N——轴承旋转的总次数。
轴承设计应考虑以下两个条件： 静态承载能力，通常考虑极限载荷； 轴承的使用寿命，通常考虑额定运行载荷。
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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。
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
定了轴承的疲劳寿命；过量永久变形使轴承在运转 中产生剧烈的振动和噪声；磨损使轴承游隙、噪声、 振动增大，降低轴承的运转精度，一些精密机械有 的轴承，可用磨损量来确定轴承寿命。
疲劳剥落可根据使用寿命，由基本额定动载荷 限定载荷能力；过量永久变形可由基本额定静载荷
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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=60Pr。在此基础上叠加一个变化幅度 为±30 额定载荷的正弦分量。
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例：轴承的载荷频谱 平均等效动态轴承载荷为： Peq=1.11×P60 但考虑到风力机运行工况的复杂性，有关专家 荐议：
限定载荷能力；磨损尚无统一的计算方法。
间。
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 系统如可对设备的振动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
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轮箱轴承载荷的分析与计算提出方法，供设计人员 参考。
SKF 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：
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。
与等效静态负荷 Po 之比。 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。
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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。
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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。
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。
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。
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，SKF 就为其设计了圆锥滚
由于风轮转速与电机电机发电机电机转速之 间的巨大差距，使得齿轮箱成为风力电机发电机组 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
力电机发电机组的设计通常要求在无人值班运行 条件下长达 20 年之久，因此齿轮箱的轴承在此受 到了真正的考验。近年来国内外风力电机发电机组 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
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