在风力发电机组弹性接触承载数值分析平台的基础上,建立了风电主轴双列圆锥滚子轴承的全尺寸接触模型,并用于研究给定工况下的3MW风电主轴轴承承载接触机理。在径向载荷条件下,比较了风电轴承接触载荷有限元结果与赫兹理论计算结果,从而验证了数值模型分析的合理性;在此模型的基础上,研究了倾覆力矩对风电轴承接触载荷分布的影响规律以及极限工况下的轴承接触载荷与变形分布;最后,分析了轴承轴向游隙变化对轴承承载接触载荷的影响。通过研究发现,给定工况条件下,轴向游隙负向增大时,最大接触载荷变大,轴向游隙正向增大时,受载的滚子变少,轴承最大接触载荷不断增大。风电主轴双列圆锥滚子轴承承载接触机理研究可为大兆瓦风电轴承柔性设计技术提供理论依据。

为了分析研究大型三排滚子轴承的工作可靠性,提出了考虑滚动体修形与轴承游隙的三排滚子轴承承载分析模型。采用组合单元引入轴承游隙与滚动体修形曲线,修形曲线通过离散成组合单元初始间隙体现滚动体与滚道之间的非线性几何关系;采用非线性刚度弹簧组模拟滚动体受力变形,通过赫兹线接触理论计算非线性弹簧组的刚度,体现滚动体与滚道之间的非线性接触力学关系;通过与实体单元模型对比,证明所提出模型的有效性及优势;实现了在考虑轴承结构刚度基础上,分析考虑滚动体修形与轴承游隙的三排滚子轴承承载性能。最后采用所提出的模型对某型号风电机组主轴承进行承载性能分析,为风电机组主轴承的游隙与滚动体修形的设计或轴承整体校核提供了理论依据。

针对风电机组齿轮箱高速中间齿轮轴下风向侧轮齿失效问题,利用鱼骨分析方法对设计、制造、材料、装配和运行维护等方面原因进行分析,并基于仿真分析和试验研究的方法,确定齿轮失效是由于齿轮箱装配过程缺少对下风向轴承压紧量的控制,导致轴承游隙过大,引起轴上齿轮偏载。

对冷轧开卷机卷筒水平度的影响因素进行分析,并以某工程开卷机卷筒为例,从卷筒结构、卷筒自重、支撑轴承游隙、轴承温差方面进行分析计算,为卷筒设计、安装及使用提供依据。

针对深沟球轴承的摩擦功率损失会直接影响变速器的传动效率的问题，对深沟球轴承的拟静力学条件下的摩擦力矩组成进行了分析，提出通过改变轴承游隙的大小来降低摩擦功率损失，并设计了台架实验来探究深沟球轴承不同的径向游隙对变速器传动效率的影响；最后，通过整车滑行阻力与油耗实验进行了验证。结果表明，适当的增大游隙可以减小深沟球轴承摩擦功率损失、提升变速器的传动效率、增加整车滑行距离和降低整车油耗。此项研究为变速器轴承游隙的选择提供了参考。

针对MW级风电增速齿轮箱经常发生高速轴轴承高温,导致风电机组无法正常工作的情况,以发生高速轴轴承高温问题的齿轮箱为研究对象,进行设计分析,找出影响轴承高温的3个因素:轴承摩擦功率损耗P_(bf)、轴承润滑油功率消耗P_(oil)及机舱空气温度T_c;对3个因素进行详细分析,从而找到相应的防范措施。同时,用分析的高温影响因素对风场运行中高速轴轴承高温机组进行排查,最终找出轴承高温原因为轴承游隙偏小所致。

简要介绍了有关影响轴承游隙的因素,并通过实例计算分析了各因素的影响程度,提出了提高轴承疲劳寿命应注意的问题。