风力发电机主轴轴承载荷分布及接触应力分析

基于Stribeck计算方法,分析了风力发电机主轴轴承的接触变形和受力特点,求解得到轴承整体的载荷分布。对于滚子与滚道的非Hertz接触问题,运用有限元分析方法,使用Gap单元模拟轴承滚子,得到了轴承整体的接触应力分布。

变速变桨风力机的自适应变桨及转矩控制

针对风力机特性仿真结果的不准确性,风力机在运行过程中运行参数的变化导致最初选定的名义桨距角可能不是最优值,以及传统变桨可能导致电机转矩波动过大的问题,提出自适应变桨控制策略和线性二次型调节(linear quadratic regulator,LQR)转矩控制策略。以5 MW变速变桨风力发电机组为验证对象,使用Matlab/Simulink和FAST软件进行联合仿真,仿真结果表明所提出的控制策略能很好地解决桨距角最优值的确定以及在额定风速以上电机转矩波动过大的问题。

基于Marc的风力发电机主轴动力学特性研究

本文根据振动理论建立了某型风力发电机主轴的振动方程。针对轴承弹性支撑对主轴固有频率影响的问题,建立了两种有限元模型,运用Marc有限元软件进行模态分析,并对计算结果做了对比。通过对比得出,考虑轴承弹性支撑方案计算出来的各阶固有频率值均有降低,说明轴承的弹性支撑对主轴固有频率有着较大的影响。这为以后进行进一步动力学研究提供了依据。

齿条近似法齿廓谐波减速器柔轮静力学分析

以齿条近似法齿廓谐波减速器为研究对象,综合定性分析柔轮结构参数对谐波减速器的静力学影响,建立谐波减速器静力学有限元分析模型,分别从单因素和多因素正交实验方法研究谐波减速器柔轮静力学特性。结果表明:柔轮应力随齿圈宽度和筒长增加而降低,随壁厚和杯底倒角半径增加而增大;影响谐波减速器扭转刚度的结构参数从主到次分别是柔轮壁厚、筒长、杯底倒角、齿宽;而影响柔轮应力的结构参数从主到次分别是筒长、齿宽、柔轮壁厚、杯底倒角。可为齿条近似法齿廓谐波减速器的优化设计提供理论依据和指导。

硬度对螺旋槽水润滑橡胶推力轴承摩擦磨损性能影响的实验研究

水润滑橡胶推力轴承是船舶推进系统中提供轴向支撑力的重要零部件,其摩擦磨损特性严重影响船舶推进工作性能。开展螺旋槽水润滑橡胶推力轴承实验,测试2种橡胶硬度推力轴承在不同工况下的摩擦力,以及高速重载工况下实验前后橡胶层的表面形貌,分析转速、载荷、旋转方向、橡胶层硬度对摩擦因数的影响,以及推力轴承的主要磨损形式。结果表明:相同载荷下,随着转速的增加,2种硬度推力轴承的摩擦因数呈显著下降趋势,摩擦因数下降幅值最大达到了0.51;在高速时,载荷对摩擦因数的影响不显著;高硬度推力轴承在低速时摩擦性能表现更优,而低硬度推力轴承在高速重载条件下不易发生黏着磨损,因此,建议在低速重载条件下使用高硬度橡胶推力轴承,而高速重载条件下使用较低硬度的推力轴承。

溶液共混母胶法制备纳米石墨/氢化丁腈橡胶复合材料的性能

采用溶液共混母胶法制备了纳米石墨/氢化丁腈橡胶(HNBR)复合材料,研究了其微观结构、硫化性能、力学性能、耐磨性能等,并将其与采用传统机械共混法制备得到的复合材料进行对比。结果表明:溶液共混母胶法可使纳米石墨更加均匀地分散在HNBR基体中;与传统机械共混法相比,用溶液共混母胶法制备的复合材料的硫化性能和力学性能更优,最大综合扭矩、弹性模量、交联程度、硫化速率分别提高了35%,44%,32%,46%,但该工艺对复合材料拉伸强度和耐磨性能的提高作用不明显。