本文關鍵詞：極端載荷下風力機軸承打滑及摩擦振動分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：能源在國民經濟中的戰(zhàn)略地位日益重要，我國經濟增長過度依賴能源消耗，能源利用率較低。風能作為一種清潔可再生能源得到了人們的廣泛關注。風力發(fā)電機增速齒輪箱作為風力機的核心部件，其性能好壞直接決定了風力機的可靠性和使用壽命。風力機工作在變載荷工況下，容易損壞、維修困難，這就對風力機傳動系統(tǒng)的可靠性和使用性能提出了很高的要求。傳動系統(tǒng)中最容易損壞的零件是軸承，風力機軸承的過早失效也是一個現在還不能完全解決的難題。因此，研究風力機齒輪箱軸承動態(tài)特性、可靠性和失效機理是風力機軸承設計中的重要任務。 本課題考慮了極端載荷下風力機的工作特性。為了更加全面的反映齒輪傳動外部激勵，采用聯(lián)合概率函數和超越概率函數研究了風力機極端載荷特性，并計算出了一年和五十年風力機極端載荷，計算模型給出了四種不同函數分布，由計算結果得出Gumbel分布計算的極端載荷結果比其它三種情況更大，計算結果也更加具有實際意義。 在軸承打滑動力學及其振動方面也做了較為深入的研究，，打滑動力學考慮了離心力作用，給出了在極端載荷下承載區(qū)保持架打滑分析，同時也研究了隨著載荷變化下保持架打滑特性分析。由分析結果可以看出，在極端載荷下低速軸滾動軸承打滑率很低。但在高速軸旋轉階段保持架打滑率較高并且變化率也很陡峭，這說明極端載荷對高速軸軸承在一瞬間的沖擊現象很嚴重。在振動方面，在承載區(qū)打滑時添加了摩擦力，并考慮了不同潤滑阻尼特性、不同轉速、不同軸承參數和不同載荷激勵下滾動體的振動分析，在極端載荷下軸承變形量和振動位移明顯增大，高速軸承的振動響應也異常強烈。
【關鍵詞】：極端載荷 耦合振動 打滑動力學
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH133.3;TM315
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 載荷計算研究現狀12
• 1.3 滾動軸承打滑機理與振動的研究現狀12-14
• 1.3.1 滾動軸承力學模型12-13
• 1.3.2 滾動軸承打滑機理與分析模型的研究現狀13-14
• 1.3.3 滾動球軸承振動特性研究現狀14
• 1.4 課題主要研究內容14-17
• 第二章 風力機極端載荷模型及風載荷計算17-29
• 2.1 風力機模型17-18
• 2.2 風和風能18-21
• 2.2.1 風能及風資源特性18-20
• 2.2.2 葉素理論20-21
• 2.3 風力機傳動系統(tǒng)的載荷特性分析21-22
• 2.4 風力機極端載荷預測22-26
• 2.4.1 極端外部條件22-23
• 2.4.2 風環(huán)境數據仿真23-24
• 2.4.3 長期載荷外推法24-25
• 2.4.4 極端載荷 Matlab 仿真計算25-26
• 2.5 輸出端載荷計算26
• 2.6 本章小結26-29
• 第三章 風力機傳動系統(tǒng)耦合動力學分析29-45
• 3.1 極端載荷下整機動力學分析29-34
• 3.1.1 風能轉化系統(tǒng)描述29-30
• 3.1.2 風力機耦合振動方程的建立30-34
• 3.2 傳動系統(tǒng)齒輪-軸承與塔架耦合動力學模型34-36
• 3.3 動力學方程其他參數的確定36-39
• 3.3.1 轉動慣量與質量36-37
• 3.3.2 軸承軸向與徑向剛度計算37
• 3.3.3 扭轉方向37
• 3.3.4 阻尼37-38
• 3.3.5 動力學微分方程參數38-39
• 3.4 系統(tǒng)微分方程39-40
• 3.5 動力學分析實例40-43
• 3.6 本章小結43-45
• 第四章 傳動系統(tǒng)軸承載荷及打滑動力學模型分析45-61
• 4.1 軸承分析的理論基礎45-51
• 4.1.1 角接觸球軸承的幾何關系和運動關系45-46
• 4.1.2 Hertz 接觸理論46-49
• 4.1.3 滾動軸承接觸力和變形計算49-51
• 4.1.4 滾動軸承潤滑51
• 4.1.5 軸承失效機理51
• 4.2 軸承載荷分析51-52
• 4.2.1 滾動軸承動載荷51
• 4.2.2 滾動軸承載荷系數51-52
• 4.3 滾動球軸承打滑動力學分析52-54
• 4.3.1 內部載荷計算52-53
• 4.3.2 動態(tài)模型分析滾動體運動53-54
• 4.4 軸承打滑實例計算分析54-59
• 4.4.1 軸承載荷計算54-58
• 4.4.2 打滑現象分析58-59
• 4.4.3 防止打滑措施59
• 4.5 本章小結59-61
• 第五章 滾動體打滑區(qū)域振動模型分析61-69
• 5.1 振動模型分析61-63
• 5.1.1 純滾動振動模型61-62
• 5.1.2 振動模型的建立62
• 5.1.3 模型求解62-63
• 5.2 振動特性分析63-68
• 5.2.1 不同阻尼對振動特性的影響63-64
• 5.2.2 不同軸承轉速對振動特性分析64-65
• 5.2.3 軸承內外徑對振動特性的影響65-66
• 5.2.4 不同徑向載荷下軸承振動特性分析66-67
• 5.2.5 減振分析67-68
• 5.3 本章小結68-69
• 第六章 總結與展望69-71
• 參考文獻71-75
• 致謝75-77
• 攻讀學位期間參與的工程項目及發(fā)表的學術論文77-78

【參考文獻】

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本文編號：281369