[发明专利]风电机增速器圆锥滚子轴承滑动副的设计方法

摘要

风电机增速器圆锥滚子轴承滑动副的设计方法，是将锥滚大端面和轴承内圈挡边内表面的空间形状分别制造成球面，锥滚大端面为球面上的圆形部分，而挡边内表面的空间形状为球环；使锥滚大端面的球半径小于挡边内表面球环的球半径，两个球面自接触点开始的两相对滑动表面间都会形成发散的空间楔形间隙，当指向接触点时，即是收敛的楔形间隙；选择锥滚大端面的球半径与挡边内表面球环的球半径，即合理的选择锥滚大端面球面与挡边内表面球环球面的间隙形状与大小；工作时，锥滚大端球面与挡边内表面的接触点为在锥滚的理论轴线与内套圈轴线所在的平面内，且为挡边内表面的上边缘与越程槽边缘之间的适宜点。本发明使圆锥滚子轴承可以理想地应用在风力发电机增速器及一切高速运转的设备上。

主权项

1、风电机增速器圆锥滚子轴承滑动副的设计方法，其特征在于：1)将锥滚大端面和轴承内圈挡边内表面的空间形状分别制造成球面，其锥滚大端面为球面上的圆形部分，而挡边内表面的空间形状为球环；2)使锥滚大端面的球半径小于挡边内表面球环的球半径，上述两个球面自接触点开始的两相对滑动表面间都会形成发散的空间楔形间隙，当指向接触点时，即是收敛的楔形间隙；3)按设计要求选择锥滚大端面的球半径与挡边内表面球环的球半径，即合理的选择锥滚大端面球面与挡边内表面球环球面的间隙形状与大小，以便于形成具有所要求承载能力的动压润滑油膜：4)工作时，锥滚大端球面与挡边内表面的接触为一选定的点，这一点在锥滚的理论轴线与内套圈轴线所在的平面内，并在挡边内表面的上边缘与越程槽边缘之间的适宜点；5)需要向轴承内不间断地供给充足的、具有合适黏度的润滑油；6)在层流润滑条件下，可由雷诺方程：$\frac{\∂}{\∂x}\left(\frac{h^3}{\mathrm{\η}}\frac{\∂p}{\∂x}\right)+\frac{\∂}{\∂z}\left(\frac{h^3}{\mathrm{\η}}\frac{\∂p}{\∂z}\right)=6\frac{\∂}{\∂x}\left(\mathrm{uh}\right)+6\frac{\∂}{\∂z}\left(\mathrm{wh}\right)+12\frac{\∂h}{\∂t}$求得在所选定的最小油膜厚度下的动压润滑油膜的分布压力，进而求得锥滚大端面的轴向承载能力；这个承载能力要大于锥滚的实际轴向载荷，并选择适当的安全裕度；式中：x——球面上速度u方向坐标；z——球面上速度w方向坐标；x与z垂直；h——分布的油膜厚度；p——分布的油膜压力：η——润滑油黏度；u——切向相对滑动速度；w——径向相对滑动速度；t——时间。