风电轴承寿命分析与案例--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

风电轴承寿命分析与案例

发表时间：2021/4/12 来源：《中国电业》2020年35期作者：王刚

[导读] 通过对轴承寿命理论演变过程进行梳理及影响轴承修正寿命的工况系数、可靠性系数

        王刚
        中车永济电机有限公司 710016

        摘要通过对轴承寿命理论演变过程进行梳理及影响轴承修正寿命的工况系数、可靠性系数、润滑工况、滚动体和滚道修型及可变的载荷-寿命指数等进行推理，得出轴承的修正参考寿命。并利用BEARINX Easy对现有轴承进行分析，计算不同工况下的理论寿命。
        关键词工况系数修正寿命 BEARINX Easy

        背景
        随着风力发电机设备的大型化，其对使用的轴承也提出了越来越高的要求，风电轴承使用环境恶劣，维修成本高，因此，轴承的可靠性及寿命对保证风力发电机组的安全稳定运行至关重要。
寿命理论的发展史

备注：Lnm-修正的额定寿命（100-n%可靠），百万转。
L-P寿命理论模型

        轴承的寿命计算
        轴承的基本额定寿命L10
        L10=(C/P)P
        P=X·Fr+Y·Fa（当量动载荷，由工况载荷计算得出，本文不展开叙述）
        C:轴承的额定动载荷（为设计值，由轴承厂家提供）
        向心球轴承：
        向心滚子轴承：
        轴承的修正寿命L10m
        L10m=a1.aISO.L10
        L10m：修正的额定寿命
        L10：基本额定寿命
        a1：可靠性系数
        aISO：工况系数
        基于Tallian寿命理论

        轴承的工况系数aISO
        aISO =f[(eC·Cu)/P,К]
        eC ：污染系数
        Cu ：疲劳极限载荷，轴承样本或图纸上给出
        P ：当量动载荷，由工况载荷计算得出
        К ：润滑剂粘度比， К=v/v1
轴承的修正参考寿命Lhmr
Lhmr=f（prH，Cu，k，ec）
        轴承寿命计算需考虑了实际接触应力和内部应力分布、轴承的倾斜（不对中） ?
、轴承的工作游隙、滚动体和滚道修型以及可变寿命指数、润滑工况、滚动体和滚道修型及可变的载荷-寿命指数等，对因数进行修正，最终得出一个接近实际运行寿命的值。

        aiso：工况系数
        qci，k：内圈的额定寿命
        qco，k：外圈的额定寿命
        基于BEARINX-online Easy EMachine对现有电机轴承（轴承详细信息这里不体现）倾斜、真实应力、载荷分布及疲劳进行分析：

        Lh10r = 186178 h
        刚度矩阵轴承计算寿命:
        Lh10r = 260004 h
        L_rel = 72 %
        总结
        　是否考虑润滑脂添加剂对轴承的计算寿命具有很大的影响，而且在实际应用中很难判断并确保添加剂的应用效果！因此不推荐使用Lhmr作为主轴承计算寿命的评判标准。
        　
参考文献

《通用装载轴承用改良参考额定寿命计算方法》ISO 218 /ISO 16281
《轴承寿命与润滑修正》-李桂岩
Ruschau G R, Yoshikawa S, Newnham R E. Resistivities of conductive composites [J]. Journal of Applied Physics, 1992, 72(3):953–959.