[发明专利]风力发电机大锥角圆锥主轴承摩擦力矩计算方法

摘要

风力发电机大锥角圆锥主轴承摩擦力矩计算方法。本发明的主轴承摩擦力矩计算方法，具体包括以下步骤：A，采用上述建立的理论模型，结合所选用的风电主轴承的具体结构形式，计算得到风电主轴承内部的载荷分布情况；B，以上述计算得到主轴内部载荷为输入条件，以最大受载滚子为例，采用上述建立模型，进行主轴承滚子‑滚道、滚子‑挡边润滑状态分析；C，在完成主轴承润滑分析的基础上，基于弹流理论，采用上述建立的主轴承滚子‑滚道、滚子‑挡边接触引起的摩擦力矩理论计算模型，对主轴承的滚子‑滚道摩擦力矩和滚子‑挡边摩擦力矩进行计算。本发明建立了一套风电主轴承摩擦性能理论分析方法，能够高效、准确的对风电主轴承摩擦力矩进行计算，为风电主轴承的摩擦学设计提供一定的理论支撑。

主权项

一种风力发电机大锥角圆锥主轴承摩擦力矩计算方法，其特征在于，基于弹流润滑理论，建立针对风电主轴承的摩擦力矩理论计算模型，具体包括以下步骤：A、以轴承外载及结构参数为输入条件，基于沟道控制理论计算轴承内部载荷分布规律，建立主轴承内部载荷分布计算模型，各滚子沿外滚道法向变形表示为：其中式中：δ1i为第一列第i个滚子沿滚道法向变形，即i＝1～Z，Z为单列滚子个数；αo为轴承外圈接触角；Ro为外圈接触处回转半径；为滚子位置角，c为轴承轴向游隙，轴承接触载荷与接触应力关系为：Q1i=Klδ1i1.11;(δ1i>0)0;(δ1i≥0)Q2i=Klδ2i1.11;(δ2i>0)0;(δ2i≥0)---(3)]]>轴承整体载荷平衡方程：式中，Fa、Fr、M分别为轴承受到总的轴向力、径向力及倾覆力矩，联立方程组(1)‑(4)，采用Newton‑Raphson公式进行迭代求解，得到各滚子与外滚道接触变形，并得到其与滚道间的接触载荷，再对每个滚子进行受力分析，根据静力平衡条件可知：滚子‑外圈、滚子‑内圈、滚子‑挡边三个接触力平衡，进而得到滚子‑内圈及滚子‑挡边间的接触载荷；B、在建立轴承内部载荷分布规律计算模型的基础上，基于弹流润滑理论，对主轴承内部滚子‑滚道以及滚子‑挡边接触处进行润滑分析，建立主轴承内部润滑分析理论模型；C、在完成主轴承润滑分析模型建立的基础上，基于弹流理论，分别建立主轴承滚子‑滚道、滚子‑挡边接触引起的摩擦力矩的理论计算模型，主轴承总体摩擦力矩理论计算模型表示为：M＝Mr+Mb                                              (19)式中Mr、Mb分别为主轴承滚子‑滚道、滚子‑挡边接触引起的摩擦力矩。