[发明专利]一种风机主轴性能的计算方法

权利要求书

1.一种风机主轴性能的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)根据风机的实际结构，分别建立风机的整体几何模型和主轴的子几何模型，将其分别导入有限元软件，对风机和主轴中各部件进行网格划分，并按照各部件实际的位置在有限元软件中对各部分进行装配，建立风机的整体有限元模型和主轴的子有限元模型；

(2)按照风机的实际结构，对风机的整体有限元模型和主轴的子有限元模型进行设置；

(3)对风机的整体有限元模型进行单位工况下的计算；

(4)提取风机整体有限元模型中的边界位移载荷，对主轴子有限元模型进行单位工况计算，得到主轴的极限和疲劳安全系数。

2.根据权利要求1所述的一种风机主轴性能的计算方法，其特征在于，所述风机的整体几何模型包括轮毂、主机架、主轴、齿轮箱箱体、弹性支承、主轴轴承、偏航轴承、刹车盘、刹车片、偏航齿轮箱、塔顶法兰及塔筒的几何模型。

3.根据权利要求1所述的一种风机主轴性能的计算方法，其特征在于，所述单位工况的计算，包括±Fx、±Fy、±Fz、±Mx、±My、±Mz、±ax、±ay以及+az的17种单位工况的计算。

4.根据权利要求1所述的一种风机主轴性能的计算方法，其特征在于，主轴轴承的内圈外圈和偏航轴承的内圈外圈之间均通过Link10单元连接，Link10单元的截面尺寸根据滚球的实际数量、模拟数量和滚球的实际直径而定；发电机弹性支撑单元通过Combine14单元进行模拟，Combine14单元与发电机质量单元之间通过刚性单元进行连接；风机的各部件之间的连接关系设置为绑定接触。

5.根据权利要求1所述的一种风机主轴性能的计算方法，其特征在于，所述主轴子模型的网格尺寸小于整体有限元模型的网格尺寸，并将轴肩、键槽及倒角位置的网格细化。

6.根据权利要求1所述的一种风机主轴性能的计算方法，其特征在于，所述主轴子有限元模型的切割边界分别位于轮毂、主轴承内圈和齿轮箱箱体上。

7.根据权利要求1所述的一种风机主轴性能的计算方法，其特征在于，齿轮箱扭矩的传递通过CE耦合的方式进行模拟。

8.根据权利要求1所述的一种风机主轴性能的计算方法，其特征在于，在所述主轴表面施加一层壳单元。

9.根据权利要求1所述的一种风机主轴性能的计算方法，其特征在于，在轮毂中心建立一个节点，该节点与三个叶根面上的节点通过载荷伞进行连接。