博世力士樂rexroth風(fēng)能齒輪箱應(yīng)用分析

目前,風(fēng)電齒輪箱是整個(gè)風(fēng)機(jī)中非常重要的部件,

由于常年受到變載荷及強(qiáng)陣風(fēng)的沖擊,因此在制造、設(shè)計(jì)、維護(hù)上有別于普通齒輪箱。

而國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用實(shí)踐表明,在風(fēng)電齒輪箱的所有零部件里,軸承是薄弱的環(huán)節(jié)之一。

因此,對(duì)軸承進(jìn)行必要的應(yīng)用分析是保證齒輪箱可靠性的重要手段。

一風(fēng)電齒輪箱軸承潤(rùn)滑分析

*,風(fēng)電齒輪箱輸入軸的轉(zhuǎn)速一般在10-20轉(zhuǎn)/分鐘,由于轉(zhuǎn)速比較低,導(dǎo)致輸入軸軸承也就是行星架支撐軸承的油膜形成往往比較難。

油膜的作用是在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)分開兩個(gè)金屬接觸面,避免金屬與金屬直接發(fā)生接觸。

我們可以引入一個(gè)參數(shù)λ來表征軸承的潤(rùn)滑效果(λ定義為油膜厚度與兩接觸表面粗糙度之和的比值)。

如果λ大于1,說明油膜的厚度足夠分開兩個(gè)金屬表面,潤(rùn)滑效果良好；

而如果λ小于1,則說明油膜的厚度不足以*分開兩個(gè)金屬表面,潤(rùn)滑效果不理想。

由于風(fēng)電齒輪箱一般都采用ISOVG320粘度的循環(huán)潤(rùn)滑油,因此如果發(fā)現(xiàn)λ小于1,我們一般只能通過降低軸承滾道及滾子的粗糙度來改善潤(rùn)滑效果。

另外,在齒輪箱設(shè)計(jì)時(shí),行星架支撐軸承要盡量避免一端軸承的尺寸太小,

在實(shí)際的應(yīng)用分析中我們發(fā)現(xiàn)即使壽命滿足條件,這種設(shè)計(jì)也會(huì)導(dǎo)致小軸承的線速度非常低,油膜更加無法形成。

二風(fēng)電齒輪箱軸承承載區(qū)分析

在運(yùn)轉(zhuǎn)軸承的滾子中一般只有一部分同時(shí)承受載荷,而這部分滾子所在的區(qū)域我們稱之為軸承的承載區(qū)。

軸承承受的載荷大小,運(yùn)行游隙的大小都會(huì)對(duì)承載區(qū)產(chǎn)生影響。

如果承載區(qū)范圍太小,滾子在實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)中則容易發(fā)生打滑現(xiàn)象。

對(duì)于風(fēng)電齒輪箱而言,如果主軸的設(shè)計(jì)采用雙軸承支撐的方案,那么理論上只有扭矩傳遞到齒輪箱。

在這種情況下,經(jīng)過簡(jiǎn)單的受力分析,我們不難發(fā)現(xiàn)行星架支撐軸承承受的載荷是比較小的,

因此軸承的承載區(qū)往往也比較小,滾子容易發(fā)生打滑。

目前,在風(fēng)電齒輪箱設(shè)計(jì)中行星架支撐軸承一般采用兩個(gè)單列圓錐軸承或者兩個(gè)滿滾子圓柱軸承的方案。

我們可以通過適當(dāng)預(yù)緊圓錐滾子軸承或者減小圓柱滾子軸承游隙的方法來提高承載區(qū)。

另外,對(duì)承載區(qū)的分析可以幫助我們了解雙列軸承是否存在僅有一列承載的問題。

三風(fēng)電齒輪箱軸承應(yīng)力分析

風(fēng)電齒輪箱區(qū)別于普通齒輪箱的一個(gè)大特點(diǎn),就在于所承受載荷的無規(guī)律性。

以我國(guó)目前流行的1.5MW齒輪箱為例,一般名義功率值為1660KW,但其載荷譜內(nèi)大功率值一般可以達(dá)到5000KW左右,大約是名義功率值的3倍。

其反轉(zhuǎn)大功率值一般可以達(dá)到名義功率值的2倍左右,他們也常常被用來進(jìn)行安全靜載系數(shù)的校核。

在功率值遠(yuǎn)大于名義功率值的情況下,軸承出現(xiàn)應(yīng)力集中的概率會(huì)大大增加,

這一現(xiàn)象在低速中間軸尤為突出,原因在于低速中間軸一般采用空心軸,剛度相對(duì)較差,容易出現(xiàn)偏心的情況,

而偏心則可以加劇應(yīng)力集中現(xiàn)象的發(fā)生。

以上主要針對(duì)風(fēng)電齒輪箱的應(yīng)用特點(diǎn),分別從軸承承載區(qū)、潤(rùn)滑、應(yīng)力集中等幾方面介紹了風(fēng)電齒輪箱軸承選擇和分析必須要注意的幾個(gè)要點(diǎn),

博世力士樂rexroth風(fēng)能齒輪箱應(yīng)用分析希望可以以此來避免上述提到的一些問題,

從而提高風(fēng)電齒輪箱的可靠性,降低風(fēng)機(jī)停機(jī)時(shí)間。

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