涨知识丨一文读懂风电轴承！

  风电齿轮箱输入轴的转速一般在10-20转/分钟，由于转速比较低，导致输入轴轴承（也就是行星架支撑轴承）的油膜较难形成。

  油膜的作用是在轴承运转时分开两个金属接触面，避免金属与金属直接发生接触。

  在润滑不良的情况下运转，轴承有一定的概率会发生损伤。由于风电齿轮箱一般都采用ISOVG320粘度的循环润滑油，因此假如发现λ小于1，我们一般只可以通过降低轴承滚道及滚子的粗糙度来改善润滑效果。

  另外，在齿轮箱设计时，行星架支撑轴承要尽可能的避免一端轴承的尺寸太小，在实际的应用分析中我们得知即使寿命满足条件，这种设计也会导致小轴承的线速度很低，油膜更加无法形成。

  在运转轴承的滚子中一般只有一部分同时承受载荷，而这部分滚子所在的区域我们叫做轴承的承载区。

  轴承承受的载荷大小，运行游隙的大小都会对承载区产生一定的影响。如果承载区范围太小，滚子在实际的运转中则易发生打滑现象。

  对于风电齿轮箱而言，如果主轴的设计采用双轴承支撑的方案，那么理论上只有扭矩传递到齿轮箱。在这种情况下，经过简单的受力分析，我们显而易见行星架支撑轴承承受的载荷是比较小的，因此轴承的承载区往往也比较小，滚子易发生打滑。在风电齿轮箱设计中行星架支撑轴承一般都会采用两个单列圆锥轴承或者两个满滚子圆柱轴承的方案。

  我们能够最终靠适当预紧圆锥滚子轴承或者减小圆柱滚子轴承游隙的方法来提高承载区。图二给出的是减少游隙前后承载区的比较。

  设计与分析：仍以经验类比设计为主，受力分析与载荷谱的研究几近空白。其中的难点技术是针对主轴轴承的要求无故障运转达13*104h以上，并具有95%以上的可靠度；针对齿轮箱轴承的高损坏率的高载荷容量设计等。

  材料：不一样的部位的轴承采用不一样的材料及热处理，如提高偏航和变桨轴承用40CrMo钢的低温（环境和温度-40℃∽-30℃，轴承工作时候的温度在-20℃左右）冲击功等力学性能的热处理方法，表面感应淬火的淬硬层深度、表面硬度、软带宽度和表面裂纹的控制；增速器轴承用相当于国外STF、HTF钢的研制及控制其残余奥氏体最佳含量的研究；主轴轴承在国产真空脱气钢质量尚存在一定差距的情况下，采用电渣重熔渗碳钢ZG20Cr2Ni4A制造等。

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