[发明专利]用于评估变桨轴承的螺栓的强度的方法和装置

权利要求书

1.一种用于评估变桨轴承的螺栓的强度的方法，所述变桨轴承为双排四点接触轴承，所述方法包括：

(a)根据所述变桨轴承所包括的滚动体的数量，确定每对滚动体的方位角，其中，每对滚动体为所述变桨轴承的各排中的方位角相同的两个滚动体；

(b)根据每对滚动体的方位角以及所述变桨轴承的几何参数，确定第一函数和第二函数，其中，第一函数为表示每个滚动体在每个接触点处的轴向位移与所述变桨轴承在径向力下的径向位移、在轴向力下的轴向位移、在弯矩下的变形角度的关系的函数，而第二函数为表示每个滚动体在每个接触点处的接触角与所述变桨轴承在径向力下的径向位移、在轴向力下的轴向位移、在弯矩下的变形角度的关系的函数；

(c)基于确定的第一函数和第二函数，计算每个滚动体在每个接触点下的轴力和接触角；

(d)使用计算的每个滚动体在每个接触点下的轴力和接触角，计算单个螺栓扇区的外载和外载作用线，其中，所述外载包括水平外载和垂直外载；

(e)基于单个螺栓扇区的外载和外载作用线，对所述变桨轴承的螺栓的强度进行评估。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(b)包括：

根据第一函数和赫兹接触理论，确定表示每个滚动体在每个接触点处的轴力与所述变桨轴承在径向力下的径向位移、在轴向力下的轴向位移、在弯矩下的变形角度的关系的第三函数。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(c)包括：

通过将每个滚动体在每个接触点处的轴力分解到所述变桨轴承的径向方向和轴向方向，建立所述变桨轴承所受的径向力、轴向力和弯矩的平衡方程组；

执行对于所述平衡方程组的迭代求解直至收敛，来得到所述变桨轴承的径向位移、轴向位移和变形角度的收敛值；

使用第一函数，基于所述变桨轴承的径向位移、轴向位移和变形角度的收敛值，获得每个滚动体在每个接触点下的轴向位移；

使用赫兹接触理论，基于获得的每个滚动体在每个接触点下的轴向位移计算每个滚动体在每个接触点下的轴力；

使用第二函数，基于所述变桨轴承的径向位移、轴向位移和变形角度的收敛值，获得每个滚动体在每个接触点下的接触角。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，执行对于所述平衡方程组的迭代求解直至收敛，来得到所述变桨轴承的径向位移、轴向位移和变形角度的收敛值的步骤包括：

使用第一函数和第二函数，基于所述变桨轴承的径向位移、轴向位移和变形角度的初始值，来确定每个滚动体的轴向位移和接触角的初始值；

使用赫兹接触理论，基于确定的每个滚动体的轴向位移的初始值，来确定每个滚动体在每个接触点下的轴力的初始值；

基于确定的每个滚动体的轴向位移、接触角和轴力的初始值，开始执行对于所述平衡方程组的迭代求解直至收敛，来得到所述变桨轴承的径向位移、轴向位移和变形角度的收敛值。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，执行对于所述平衡方程组的迭代求解直至收敛的步骤包括：使用牛顿迭代法执行所述平衡方程组的迭代求解直至收敛。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(d)包括：

将第一滚动体和第二滚动体在特定接触点对处的轴力基于对应的接触角进行正交分解，分别得到对应于所述对应的接触角的第一水平分量与第一垂直分量以及第二水平分量与第二垂直分量，其中，第一滚动体和第二滚动体是获得的全部滚动体的轴力中的最大轴力所对应的方位角下的一对滚动体；

将对应于所述对应的接触角的第一水平分量与第二水平分量叠加得到第三水平分量，将对应于所述对应的接触角的第一垂直分量与第二垂直分量叠加得到第三垂直分量，将第三水平分量和第三垂直分量换算成单个螺栓扇区下的水平外载和垂直外载。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，步骤(d)还包括：

基于所述特定接触点对计算外载作用线。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述换算的步骤包括：根据所述变桨轴承的滚动体的数量和螺栓的数量进行换算。