隨著風力發(fā)電機組的大型化,對其機械零部件的設(shè)計要求越來越高。為了降低成本和保證零部件的可靠性,要求在設(shè)計的過程中采用新的方法,應(yīng)用新的設(shè)計技術(shù)。本文以非線性接觸理論、強度分析、非線性有限元法和結(jié)構(gòu)動力學為基礎(chǔ),探討了基于非線性接觸理論的機械零部件設(shè)計方法,并且分別研究了基于非線性接觸理論的偏航軸承靜態(tài)承載能力,偏航驅(qū)動輪齒面接觸應(yīng)力分布、有預緊力作用的螺栓聯(lián)接對法蘭面接觸應(yīng)力的影響和偏航軸承的接觸剛度對風力發(fā)電機組模態(tài)影響。提出了風力發(fā)電機組偏航軸承的設(shè)計選型的關(guān)鍵要素,并對這些要素進行了分析研究。為大型風力發(fā)電機組的偏航軸承的設(shè)計選型提供了科學可靠的依據(jù)。同時,首次研究了偏航軸承的接觸剛度對風力發(fā)電機組的固有頻率影響。
【學位單位】：新疆農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2005
【中圖分類】：TH122
【部分圖文】：

圖 2-1 四點接觸回轉(zhuǎn)支撐結(jié)構(gòu)示意圖2.2 偏航軸承滾動體極限靜載荷計算偏航軸承的靜承載能力取決于單個滾動體和滾道之間的接觸壓力，依據(jù)赫茲接觸理論，軸承的滾動體與滾道之間是異形曲面中的點-點的接觸問題[45]。軸承的當量載荷計算公式：2 2r x yF = F + F（2—1）a zF = F（2—2）2 2x yM = M + M（2—3）rF ——徑向載荷合力；aF ——軸向載荷合力；M ——合成傾翻力矩；

接觸分析在偏航軸承分析中應(yīng)用研究情況，并且由于滾動體是關(guān)于軸線對稱的，所以本文選取球體橫截模型進行求解[47][48]。的確定法上，采用罰函數(shù)有限元法。將接觸區(qū)域的非嵌入條件作為懲罰項泛函之中，使原來的條件約束變分問題轉(zhuǎn)化為罰優(yōu)化問題，然后用的選取和網(wǎng)格的劃分元模型在單元的選取上采用具有大位移變形能力的單元類型。在對分密集網(wǎng)格，其他區(qū)域網(wǎng)格劃分的稀疏，這是由于依據(jù)文獻[49]，網(wǎng)接影響到有限元分析的準確性，采用局部加密的方法，既能保證分低計算量。有限元模型如圖 2-3 所示。

2.3.4 施加的邊界條件和結(jié)果顯示對于模型的底部邊界結(jié)點采用全自由度約束，左部邊界結(jié)點約束 x 方向的自由度，如圖2-3所示。模型中滾動體的上部邊界結(jié)點耦合成部件A，在A處施加位移為a=0.1，采用這個初始位移，靜態(tài)接觸的計算結(jié)果與動態(tài)接觸計算出來的穩(wěn)態(tài)結(jié)果符合性較好[44]。然后用實際載荷值替代位移 a。分析結(jié)果如圖 2-4 所示。
【引證文獻】

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2 王秋芬;黃方林;張劉剛;;基于Ansys的大型風電機組偏航連接系統(tǒng)計算方法研究[J];機械強度;2011年04期

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本文編號：2889001