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柔性支承下风力机低速轴轴承疲劳寿命分析
摘要：
风力发电已经成为清洁能源发电的重要组成部分，而低速轴轴承作为风力机的重要组成部分，其寿命问题直接影响着风力机的运行效率和可靠性。针对此问题，本文以柔性支承下的风力机低速轴轴承疲劳寿命为研究对象，基于轴承振动方程，分析了柔性支承对风力机低速轴轴承寿命的影响，通过实验验证和计算求解得到结论：风力机低速轴轴承在柔性支承下的疲劳寿命相对较长，因此选择合适的柔性支承方案可有效提高风力机的寿命和运行效率。
关键词：风力机；低速轴轴承；疲劳寿命；柔性支承。
Abstract：
Windpowerhasbecomeanimportantpartofcleanenergygeneration,andtheservicelifeoflow-speedshaftbearings,asanimportantcomponentofwindturbines,directlyaffectstheoperationefficiencyandreliabilityofwindturbines.Inviewofthisproblem,thispapertakesthefatiguelifeoflow-speedshaftbearingsofwindturbinesunderflexiblesupportastheresearchobject.Basedonthebearingvibrationequation,theinfluenceofflexiblesupportontheservicelifeoflow-speedshaftbearingsofwindturbinesisanalyzed.Theconclusionisobtainedbyexperimentalverificationandcalculation.Thefatiguelifeoflow-speedshaftbearingsofwindturbinesisrelativelylongunderflexiblesupport.Therefore,choosingasuitableflexiblesupportschemecaneffectivelyimprovetheservicelifeandoperationefficiencyofwindturbines.
Keywords:windturbines;lowspeedshaftbearings;fatiguelife;flexiblesupport.
引言：
随着全球节能减排问题的日益引起人们的关注，清洁能源已经成为了发展方向，并逐渐取代传统的能源，其中风能是一种最为广泛应用并快速发展的清洁能源之一。而风力机则是利用风能转化为电能的一种装置，其中低速轴轴承作为风力机的关键组成部分，其寿命和运行效率直接影响着风力机的工作效果和经济效益。
目前，风力机低速轴轴承的寿命问题已经引起了学术界和工业界的广泛关注，不断有新的研究成果进入到工业应用中。而柔性支承作为一种优良的支承方式，其具有减小振动和噪声、提高传动效率、延长轴承使用寿命等优点，逐渐在风力机低速轴轴承的支承方案中得到了应用。因此，研究柔性支承对风力机低速轴轴承疲劳寿命的影响，对于提高风力机的可靠性、改善经济效益具有重要意义。
本文将以柔性支承下的风力机低速轴轴承疲劳寿命为研究对象，基于轴承振动方程，通过实验验证和计算求解，分析柔性支承对风力机低速轴轴承寿命的影响，并提出相应的结论。
一、柔性支承对风力机低速轴轴承寿命的影响
1.风力机低速轴轴承寿命分析
风力机低速轴轴承是承受转子重量和风载荷所产生的径向和轴向力的关键部件，在快速运转的状态下容易引起疲劳损伤，从而影响轴承的使用寿命。通常情况下，轴承的疲劳寿命与轴承负荷、转速、润滑方式、材料硬度等因素有关。
在现代风力机的设计中，为了提高风力机的输出效率和可靠性，通常采用全液压变桨系统或离线变桨系统来调节风轮桨叶角度，从而改变风轮的扭矩和转速，使风力机在不同风速下的输出效率最大。然而，当风速超过设计风速时，风轮桨叶会自动调整至最大承受转矩状态，此时风力机低速轴轴承所承担的负荷特征值突然增大，导致轴承寿命短缩。
2.柔性支承的基本原理
柔性支承是通过改变支承系统的刚度和阻尼特性，来改善轴承所处系统的振动性能和减小负载的影响，从而提高轴承的使用寿命和运行效率。通常情况下，柔性支承主要分为两类：橡胶支承和液压支承。
橡胶支承是一种常见的柔性支承方式，其结构简单，质量轻，具有良好的减振和抗震性能。而液压支承则是通过改变支承介质油膜的压力和流量来改变支承的刚度和阻尼特性，在重载荷、低速和起动时具有良好的支承效果。
柔性支承的基本原理就是在保证轴承承载能力的同时，尽可能减小外界对轴承的干扰和损害，从而提高