[發明專利]由最大滾動體負荷設置變槳軸承動載荷承載曲線的方法

有效

• 申請號: 201010106683.0
• 申請日: 2010-02-01
• 公開（公告）號: CN101832331A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 李云峰;吳宗彥;孫立明;趙廣炎
• 申請（專利權）人: 洛陽軸研科技股份有限公司
• 主分類號: F16C19/00
• 分類號: F16C19/00
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 符繼超

1.一種由最大滾動體負荷設置變槳軸承動載荷承載曲線的方法，變槳軸承在給定參數如軸承節圓直徑dm、滾動體數量Z和接觸角α的前提下，其特征在于：根據變槳軸承的軸向動載荷Fa＝Q_max·Z·sinα·Ja(ε1，ε2)、傾覆力矩動載荷M＝Q_max·Z·dm·sinα·Jm(ε1，ε2)以及變槳軸承的額定壽命L＝0.5359·[(Qeμ1/Qci1)^10/3+(Qeμ2/Qci2)^10/3+(Qev1/Qce1)^10/3+(Qev2/Qce2)^10/3]^-9/10導出最大滾動體負荷Q_max計算公式：

Q_max＝2.614·ε1^1.5·{[J1(ε1)^3.33·ε1⁵+J1(ε2)^3.33·ε2⁵]/Qci^3.33+[J2(ε1)^3.33·ε1⁵+

??????J2(ε2)^3.33·ε2⁵]/Qce^3.33}^-0.3

在上述導出的最大滾動體負荷Q_max計算公式中各符號所代表的含義如下：

ε1表示對應于內圈的上半滾道、外圈的下半滾道與滾動體之間接觸的滾動體負荷分布范圍系數；

ε2表示對應于內圈的下半滾道、外圈的上半滾道與滾動體之間接觸的滾動體負荷分布范圍系數；

J1(ε1)或J1(ε2)表示內圈滾道當量滾動體負荷的積分系數；

J2(ε1)或J2(ε2)表示外圈滾道當量滾動體負荷的積分系數；

Qci表示內圈滾道額定滾動體負荷；

Qce表示外圈滾道額定滾動體負荷；

從最大滾動體負荷Q_max計算公式看出：ε1或ε2的取值不同所得出對應的Q_max值也不相同，而不相同的一組Q_max值又決定著對應的一組軸向動載荷Fa值不相同或對應的一組傾覆力矩動載荷M值不相同，而變槳軸承動載荷承載曲線的設置是建立在軸向動載荷Fa和傾覆力矩動載荷M基礎上的平面坐標系，需要用最少的一組軸向動載荷Fa取值和一組傾覆力矩動載荷M取值來準確設置變槳軸承的動載荷承載曲線，在這一最少取值原則下ε1或ε2的取值必須同時滿足下述兩個并列條件：

①當ε1＜1時，ε1+ε2＝1且ε1≥ε2；

②當ε1≥1時，ε2＝0；

在上述最少取值原則和兩個條件下，ε1在0.500至∞的取值區間內能夠得到11組最具代表性的取值，ε1的11組取值如下：

ε1＝0.500，0.600，0.700，0.800，0.900，1.000，1.250，1.670，2.500，5.000，∞；

同理，與ε1的11組取值點相對應存在11組ε2的取值如下：

ε2＝0.500，0.400，0.300，0.200，0.100，0.000，0.000，0.000，0.000，0.000，0.000；

當ε1和ε2的取值確定后，變槳軸承動載荷承載曲線的設置方法如下：

1)依據Qci＝357.8·bm·λ·η·[2·fi/(2·fi-1)]^0.41·(1-γ)^1.39/(1+γ)^1/3·(γ/cosα)^0.3·Dw^1.4·Z^-1/3計算出常量為內圈滾道額定滾動體負荷；

2)依據Qce＝357.8·bm·λ·η·[2·fe/(2·fe-1)]^0.41·(1+γ)^1.39/(1-γ)^1/3·(γ/cosα)^0.3·Dw^1.4·Z^-1/3計算出常量為外圈滾道額定滾動體負荷；

3)將上述11組ε1取值、11組ε2取值和步驟1)中的Qci11計算值以及步驟2)中的Qce計算值分別代入導出的最大滾動體負荷Q_max計算公式中可以得到相對應的11組最大滾動體負荷Q_max值；

4)將步驟3)中的11組最大滾動體負荷Q_max值分別代入Fa＝Q_max·Z·sinα·Ja(ε1，ε2)和M＝Q_max·Z·dm·sinα·Jm(ε1，ε2)得到相對應的11組Fa值和M值；

5)以軸向動載荷Fa為橫坐標并以傾覆力矩動載荷M為縱坐標建立變槳軸承動載荷承載曲線平面坐標系，在變槳軸承動載荷承載曲線平面坐標系中找出Fa值與M值一一相對應交匯的11個坐標點，從傾覆力矩動載荷M縱坐標軸上的坐標點開始將11個坐標點依次相連直到軸向動載荷Fa橫坐標軸上的坐標點為止，即可得到在給定參數下的變槳軸承動載荷承載曲線。

2.如權利要求1所述的由最大滾動體負荷設置變槳軸承動載荷承載曲線的方法，其特征在于：依據最大滾動體負荷設置變槳軸承動載荷承載曲線的使用方法如下：

a、由用戶根據風電變槳軸承工況提供軸向動載荷Fa_A、傾覆力矩動載荷M_A和額定壽命L_A；

b、在變槳軸承動載荷承載曲線圖中找出給定載荷(Fa_A，M_A)的坐標點并用“A”點表示；

c、將坐標原點和“A”點的連接直線延長并與變槳軸承動載荷承載曲線相交得到“B”點，從變槳軸承動載荷承載曲線上讀出“B”點的坐標值(Fa_B，M_B)；

d、計算載荷因子fL，fL＝Fa_B/Fa_A；

e、計算給定Fa_A和M_A條件下的額定壽命，L＝30000·fL³；

f、判斷L≥L_A是否成立，如成立則所設計的風電變槳軸承能夠滿足使用要求，如不成立則所設計的風電變槳軸承不能夠滿足使用要求。