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摘要
为减小风电变桨轴承及其安装结构有限元分析的庞大计算规模,提出一种针对该装配体的等效有限元建模方法。采用连接两滚道沟曲率中心之间的非线性拉伸弹簧单元替代钢球,并将弹簧单元的节点直接与滚道面上的节点进行耦合;采用梁单元替代变桨轴承套圈与安装结构之间的螺栓联接。这样可避免大量的非线性接触运算,并显著减小有限元分析的计算规模。结果表明,在外部联合载荷的作用下,风电变桨轴承的内圈产生轴向平面内的翘曲变形和径向平面内的椭圆变形。这些变形导致钢球载荷分布曲线偏离传统刚性套圈假设下得到的正弦分布曲线,并在内圈椭圆变形的长轴位置存在四点接触受载的钢球。在有限元分析的基础上进一步计算风电变桨轴承的安全系数,为该轴承的正确选型提供了理论依据。
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单位河南科技大学; 机电工程学院
