兆瓦級風電機組變槳軸承設計與技術要求

　　密封一般采用雙唇密封，盡量避免使用單唇密封，如果空間位置確實不允許時再采用單唇密封。雙唇密封的優點有，外面的密封唇用來阻止外面的粉塵進入軸承，里面的密封唇用來阻止軸承里面的潤滑脂泄露，保持腔內工作壓力。密封圈材料采用耐油的丁晴橡膠，密封材料要達到試驗室20 年使用壽命的要求。密封圈的密封壓縮量要能滿足在使用壽命中，軸承的腔內工作壓力保持在0.2MPa， 腔內極限壓力達到0.25MPa，；密封圈與接觸面要用足夠高的粗糙度，以減少摩擦，提高使用壽命，減小啟動摩擦力矩。
　　1.2 軸承的設計計算
軸承的設計計算是依據ISO1628 對軸承的靜安全系數和額定壽命進行設計計算的。
　　1.2.1 溝道的靜承載能力計算
　　溝道的靜承載能力一般用溝道的靜安全系數來表示，是軸承承受極限載荷時的靜安全系數，要求溝道的靜安全系數大于1.35，針對不同風電機組和客戶認證的需要，溝道的靜安全系數應滿足要求。
　　（1）鋼球的載荷分布
　　在計算溝道的靜承載能力時，假設雙溝道平均承受載荷，軸承的極限載荷為軸向力Fas、徑向力Frs 和傾覆力矩Ms，加在每個溝道載荷軸向力Fa=Fas/2，徑向力Fr=Frs/2，傾覆力矩M=Ms/2，變槳軸承，只要計算出單個溝道鋼球的載荷分布，單個溝道靜安全系數就是整套軸承的靜安全系數。
　　假定外圈固定不動，當軸承內圈受到軸向力Fa，徑向力Fr和傾覆力矩M 的同時作用時，會相應地產生軸向位移δa，徑向位移δr 和轉角θ。設角度ψ 是受載荷最大的滾動體與其它滾動體之間的夾角。軸承在受載之前，任意角位置處內外圈溝曲率中心的距離均相同，稱為原始溝心距A，則

　　四點接觸球轉盤軸承內外圈上均有兩組滾道。主要承受軸向力的滾道稱為主推力滾道，另一滾道則稱為輔推力滾道。軸承受載后，主輔推力滾道的溝心距均發生了改變。在任意角位置ψ 處，主輔推力滾道的溝心距， 分別改變為：

式中：αo 是原始接觸角，

鋼球與主輔推力滾道的總的彈性變形量等于內圈發生位移后的溝心距與原始溝心距之差，即

 　　根據Hertz 接觸理論，作用于鋼球上的載荷Q與鋼球和內外滾道間總的彈性變形量δ 之間存在如下關系：

　　K 為變形常數。
　　由此式可求出任意角位置ψ 處鋼球的載荷：
　　主推力滾道上鋼球的載荷