[发明专利]风电主轴轴承设计计算和选型方法及装置

权利要求书

1.一种风电主轴轴承设计计算和选型方法，其特征在于，包括：

以载荷步为单位，读取主轴轴承的时序载荷；

计算每个载荷步作用下，轴承所受的径向载荷和轴向载荷；

根据径向载荷和轴向载荷，计算每个时间序列的载荷步对应的轴承当量载荷；

根据每个载荷步的轴承当量载荷，计算主轴轴承的额定动载荷最小值；

根据每个载荷步的轴承当量载荷，计算主轴轴承的轴外径；

根据额定动载荷最小值及轴外径，完成对主轴轴承的选型。

2.根据权利要求1所述的风电主轴轴承设计计算和选型方法，其特征在于，计算每个载荷步作用下，轴承所受的径向载荷和轴向载荷，包括：

通过求解平衡方程组，获取轴承所受的径向载荷和轴向载荷。

3.根据权利要求2所述的风电主轴轴承设计计算和选型方法，其特征在于，平衡方程组具有如下形式：

F_x＝F_a-G₁sinα-G₂sinα

F_Ay+F_By＝-F_y

F_Az+F_Bz＝G₁cosα+G₂cosα-F_z

F_Ayl₁+F_By(l₁+l₂+l₃)＝M_z

F_Bzl₁+F_Az(l₁+l₂+l₃)-G₁cosα(l₁+l₂)+G₂cosα(l₁+l₂+l₃+l₄)＝M_y

其中，F_x，F_y，F_z，M_y，M_z为风载作用于轮毂中心各方向的力和力矩，F_Ay，F_Az，F_By，F_Bz为轴承A和轴承B沿y向和z向的支反力，l₁为轮毂中心到轴承A的距离，l₂为轴承A到主轴重心G1的距离，l₃为主轴重心G1到轴承B的距离，l₄为轴承B到齿轮箱重心G2的距离。

4.根据权利要求1所述的风电主轴轴承设计计算和选型方法，其特征在于，根据径向载荷和轴向载荷，计算每个时间序列的载荷步对应的轴承当量载荷，包括：

根据如下公式计算轴承当量载荷：

P_i＝X·F_ri+Y·F_ai

其中，P_i表示第i个载荷步对应的轴承当量载荷，F_ri表示第i个载荷步对应的径向载荷，F_ai表示第i个载荷步对应的轴向载荷，X与Y均为轴承设计参数。

5.根据权利要求1所述的风电主轴轴承设计计算和选型方法，其特征在于，根据每个载荷步的轴承当量载荷，计算主轴轴承的额定动载荷最小值，包括：

确定每个载荷步对应的运行转数；

确定每个载荷步对应的当量载荷；

根据每个载荷步对应的运行转数及当量载荷，计算额定动载荷最小值。