载荷、温度和转速对轴承油膜厚度及寿命的影响

摘要

由于缺乏有效的试验设备及试验方法,行业内缺少针对大功率风电机组主轴轴承的测试研究,为此,研究了轴承载荷、运行温度和运行转速对轴承油膜厚度、寿命的影响。首先,利用Romax软件建立了轴承三维测试台仿真模型,并根据GL2012规范计算了主轴承175000 h寿命,接触应力不大于1650 MPa载荷;然后,根据计算的载荷及轴承的额定转速,研究了轴承载荷、温度及转速对轴承的接触应力、滚子油膜厚度和寿命的影响;最后,以轴承油膜厚度及轴承滚子的接触应力为目标,确定了合理的轴承测试载荷。研究结果表明:为了避免轴承滚子出现应力集中现象,轴承测试载荷须小于8822 kN;为实现轴承测试过程中处于弹流润滑状态,轴承测试温度须小于65℃;轴承转速由10.5 r/min增加至30.6 r/min时,轴承最小油膜厚度提升188%;根据轴承175000 h疲劳寿命测试要求,轴承测试转速为12 r/min,载荷为8500 kN工况下,轴承等效测试为2984 h;以上仿真分析结果可为实际轴承测试提供理论支持。