發(fā)布時(shí)間：2017-03-17 11:01

  本文關(guān)鍵詞：風(fēng)電機(jī)組主軸軸承的動(dòng)態(tài)響應(yīng)計(jì)算方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：風(fēng)電機(jī)組是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,主軸軸承是風(fēng)電機(jī)組中吸收葉輪氣動(dòng)載荷和傳遞功率的關(guān)鍵部件。目前有關(guān)主軸軸承動(dòng)態(tài)響應(yīng)的研究相對較少,難以準(zhǔn)確了解其內(nèi)部零部件的動(dòng)態(tài)性能,而主軸軸承動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能直接決定傳動(dòng)鏈的維護(hù)成本和風(fēng)電機(jī)組的傳遞效率,因此有必要對主軸軸承的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能進(jìn)行研究。本文以1.5MW風(fēng)電機(jī)組主軸軸承為研究對象,圍繞著在不同工況下和故障狀態(tài)下主軸軸承的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能仿真問題開展了研究工作,具體內(nèi)容和取得的研究結(jié)論包括:(1)建立了主軸軸承多剛體動(dòng)力學(xué)模型。以多體動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ),通過添加約束、載荷、驅(qū)動(dòng)等建立了主軸軸承多剛體動(dòng)力學(xué)模型。設(shè)置主軸軸承內(nèi)圈轉(zhuǎn)速為10r/s,將保持架轉(zhuǎn)速和滾子自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速在ADAMS中的仿真值與利用滾動(dòng)軸承運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算公式得出的理論值進(jìn)行對比,證明了所建立的主軸軸承多剛體動(dòng)力學(xué)模型的正確性。(2)對不同工況下主軸軸承動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行研究。利用STEP函數(shù)模擬主軸軸承三種代表性工況,即風(fēng)電機(jī)組啟動(dòng)至平穩(wěn)運(yùn)行階段、轉(zhuǎn)速突變階段和緊急剎車階段。并對三種工況下主軸軸承的動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行研究。結(jié)果表明:緊急剎車階段滾子與內(nèi)外圈的最大接觸力和平均接觸力均最大;緊急剎車階段滾子與保持架的最大接觸力最大,轉(zhuǎn)速突變階段滾子與保持架的平均接觸力最大;緊急剎車階段主軸軸承轉(zhuǎn)動(dòng)中心處的運(yùn)動(dòng)范圍最大,引起的主軸軸承振動(dòng)和噪聲最大。(3)風(fēng)電機(jī)組額定風(fēng)速下,正常主軸軸承與點(diǎn)蝕故障和雜質(zhì)故障的動(dòng)態(tài)響應(yīng)之間的差異分析。通過在主軸軸承外圈上模擬點(diǎn)蝕和雜質(zhì)故障,在ADAMS中建立了點(diǎn)蝕故障和雜質(zhì)故障主軸軸承動(dòng)力學(xué)模型。通過仿真計(jì)算,對比分析了風(fēng)電機(jī)組額定風(fēng)速下,正常主軸軸承和故障主軸軸承的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。對比結(jié)果表明:點(diǎn)蝕和雜質(zhì)故障主軸軸承均會(huì)造成各零部件的加速度明顯增加,且點(diǎn)蝕故障對滾子加速度的影響較大,雜質(zhì)故障對內(nèi)圈和保持架的沖擊作用更為明顯。本文所做的研究工作,為主軸軸承的設(shè)計(jì)及參數(shù)優(yōu)化提供了一定的參考依據(jù),對工程應(yīng)用有指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：主軸軸承 動(dòng)力學(xué)模型 故障 動(dòng)態(tài)響應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM315;TH133.3
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-13
• 第1章 緒論13-18
• 1.1 課題背景和意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.1 風(fēng)電機(jī)組主軸軸承研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 滾動(dòng)軸承動(dòng)態(tài)性能的仿真研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本論文的研究內(nèi)容16-18
• 第2章 與主軸軸承動(dòng)態(tài)響應(yīng)計(jì)算相關(guān)的基礎(chǔ)理論簡介18-28
• 2.1 引言18
• 2.2 風(fēng)電機(jī)組葉片的基本理論18-22
• 2.2.1 動(dòng)量理論與貝茨極限18-21
• 2.2.2 葉素理論21-22
• 2.3 風(fēng)電機(jī)組主軸軸承配置方案22-23
• 2.4 風(fēng)電機(jī)組主軸軸承受力分析23-25
• 2.4.1 主軸軸承軸向載荷Fa的計(jì)算23
• 2.4.2 主軸軸承徑向載荷Fr的計(jì)算23-25
• 2.5 主軸軸承三維建模25
• 2.6 滾動(dòng)軸承的動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算理論25-26
• 2.7 討論與分析26
• 2.8 本章小結(jié)26-28
• 第3章 在ADAMS平臺(tái)上的主軸軸承多剛體動(dòng)力學(xué)模型的建立28-39
• 3.1 引言28
• 3.2 ADAMS多體動(dòng)力學(xué)分析28-33
• 3.2.1 ADAMS動(dòng)力學(xué)建模方法28-30
• 3.2.2 ADAMS方程求解的一般方法30
• 3.2.3 ADAMS中的碰撞模型30-31
• 3.2.4 接觸碰撞模型的參數(shù)設(shè)置31-32
• 3.2.5 ADAMS中摩擦力的計(jì)算32-33
• 3.3 主軸軸承剛體動(dòng)力學(xué)模型的建立33-37
• 3.3.1 主軸軸承剛體樣機(jī)模型的建立33
• 3.3.2 運(yùn)動(dòng)約束的施加33
• 3.3.3 法向接觸力的定義33-36
• 3.3.4 主軸軸承動(dòng)力學(xué)仿真模型的驗(yàn)證36-37
• 3.4 仿真條件的確定37
• 3.5 本章小結(jié)37-39
• 第4章 三種工況下主軸軸承動(dòng)態(tài)響應(yīng)的分析39-49
• 4.1 引言39
• 4.2 三種工況下主軸軸承動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析39-47
• 4.2.1 工況條件模擬39-41
• 4.2.2 三種工況下主軸軸承動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果分析41-47
• 4.3 本章小結(jié)47-49
• 第5章 額定風(fēng)速下正常主軸軸承與故障主軸軸承動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析49-55
• 5.1 主軸軸承的故障分類和原因49-50
• 5.2 主軸軸承故障類型及工況的確定50
• 5.3 額定風(fēng)速下正常主軸軸承與故障主軸軸承的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析50-54
• 5.4 本章小結(jié)54-55
• 總結(jié)與展望55-57
• 總結(jié)55-56
• 展望56-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 致謝61-62
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的科研成果目錄62-63
• 附錄B 參加科研項(xiàng)目情況63

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3 陳緒林;;精密主軸的安裝調(diào)整[J];設(shè)備管理與維修;2009年08期

4 孫銘啟;談?wù)動(dòng)嘘P(guān)剛性主軸設(shè)計(jì)的幾個(gè)問題[J];組合機(jī)床及自動(dòng)線工作簡訊;1964年01期

5 樊履冰;控制主軸軸承溫升的新方法[J];機(jī)床;1978年03期

6 馬純民,陸建德,魏鳳珍;某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸軸承排故延壽的研究[J];軸承;1981年05期

7 曾克儉;機(jī)床主軸軸承組合的分析及剛度計(jì)算[J];株洲工學(xué)院學(xué)報(bào);1995年03期

8 焦育潔,周志瀾;航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸軸承失效分析[J];軸承;1998年06期

9 胡競湘,劉躍南,鄧鑒非;主軸軸承定向選配法使用條件的探討[J];機(jī)床與液壓;1998年02期

10 宋浩嵐,李軍林,劉春浩;航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸軸承三維CAD系統(tǒng)[J];軸承;2003年02期

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1 王金亮;郭春亮;趙荔娜;;淺談主軸支承形式及調(diào)整[A];十三省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會(huì)第五屆科技論壇論文集[C];2009年

2 袁衛(wèi);黃紅武;熊萬里;;主軸軸承參數(shù)對高速精密主軸動(dòng)力學(xué)特性影響規(guī)律的研究[A];人才、創(chuàng)新與老工業(yè)基地的振興——2004年中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2004年

3 馬平;段明亮;李鍛能;肖曙紅;張伯霖;;高速內(nèi)藏式主軸單元熱態(tài)特性的有限元分析[A];2005年中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2005年

4 李松添;;試論我國機(jī)床主軸部件、軸承現(xiàn)況與發(fā)展趨勢[A];廣州市老工程師協(xié)會(huì)論文集（第四輯）[C];2008年

5 陳中林;金玉嬌;;數(shù)控機(jī)床主軸軸承的預(yù)緊(摘要)[A];2010全國機(jī)電企業(yè)工藝年會(huì)《上海電氣杯》征文論文集[C];2010年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 翟軒;浙江新昌加快軸承科創(chuàng)服務(wù)平臺(tái)建設(shè)[N];中國工業(yè)報(bào);2010年

2 記者 王方遒;建設(shè)一流軸承企業(yè)[N];哈爾濱日報(bào);2010年

3 鄒偉斌 焦衛(wèi)山;設(shè)備潤滑直接影響運(yùn)轉(zhuǎn)效率[N];中國建材報(bào);2003年

4 姜曉琳;煙店演繹軸承產(chǎn)業(yè)傳奇[N];企業(yè)家日報(bào);2013年

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1 蔣興奇;主軸軸承熱特性及對速度和動(dòng)力學(xué)性能影響的研究[D];浙江大學(xué);2001年

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1 殷久誠;航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸軸承的可靠性評估[D];西安工業(yè)大學(xué);2015年

2 祁少陽;兆瓦級直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸軸承故障診斷方法研究[D];太原理工大學(xué);2016年

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4 梁勇;風(fēng)電機(jī)組主軸軸承的疲勞壽命預(yù)測[D];蘭州理工大學(xué);2013年

5 文鋒;主軸軸承蓋新產(chǎn)品的研制與壓鑄生產(chǎn)工藝開發(fā)[D];新疆大學(xué);2013年

6 尚立龍;風(fēng)電機(jī)組主軸軸承疲勞壽命分析與數(shù)值模擬[D];華北電力大學(xué);2013年

7 李迎麗;提高發(fā)動(dòng)機(jī)主軸軸承壽命的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

8 翟保超;大型風(fēng)電機(jī)組主軸軸承故障分析及疲勞壽命數(shù)值模擬[D];燕山大學(xué);2011年

9 陳建偉;高速機(jī)床主軸軸承預(yù)緊力研究[D];山東大學(xué);2012年

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本文編號：252753