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淺談風(fēng)電齒輪箱的軸承配置
2021-11-10軸承是風(fēng)電齒輪箱中的核心部件。在齒輪箱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),軸承支承零部件的旋轉(zhuǎn)并降低在工作時(shí)的摩擦。
在一個(gè)軸系系統(tǒng)中,至少需要兩個(gè)及以上的軸承支撐并引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)的軸,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中根據(jù)不同的應(yīng)用需求有三種基本配置方式:固定+浮動(dòng)的軸承配置、預(yù)調(diào)整的軸承配置、兩端浮動(dòng)的軸承配置。
固定+浮動(dòng)的軸承配置
在該配置中,固定端軸承對(duì)整個(gè)軸系起固定作用,其可由能夠承受軸向以及徑向載荷的徑向軸承,或是由只能承受徑向載荷的徑向軸承和起軸向定位的軸承組合而成。
浮動(dòng)端承受整個(gè)軸系的制造安裝偏差及整個(gè)系統(tǒng)在受熱過(guò)程中軸系的熱膨脹,以避免產(chǎn)生內(nèi)部力,其可由只承受徑向載荷但允許其內(nèi)部產(chǎn)生軸向位移的軸承或是在軸承座安裝時(shí)允許有較小徑向間隙的徑向軸承。
在風(fēng)電齒輪箱中,高速級(jí)、中間級(jí)以及低速級(jí)均會(huì)采用此種配置。主要有以下配置:
圖1 軸承配置
其中在高速級(jí)使用結(jié)構(gòu)(c)(d)比較少見(jiàn),一般使用在中間級(jí)和低速級(jí)。此外,NCF軸承和NJ軸承在裝配過(guò)程中保持其軸向的間隙,也可以作為浮動(dòng)軸承使用。
預(yù)調(diào)整的軸承配置
在該配置中,兩個(gè)軸承分別作為軸系的某一方向的軸向定位,形成交叉定位,特別適合軸向定位精度要求較高的場(chǎng)合。
在風(fēng)電齒輪箱中低速級(jí)、行星輪、行星架兩端會(huì)采用此種配置,在中間級(jí)也有較少應(yīng)用,一般采用兩個(gè)圓錐滾子軸承作為兩個(gè)支承點(diǎn)(圖2)。
根據(jù)設(shè)計(jì),在TRB+TRB的結(jié)構(gòu)中可能需要施加一定的預(yù)緊。例如,在兩級(jí)行星一級(jí)平行的結(jié)構(gòu)中,二級(jí)行星架軸承采用該種配置時(shí),需設(shè)計(jì)彈簧預(yù)緊,保證軸承有合適的過(guò)盈量,軸承圈才能固定在徑向方向并受到足夠的支承。
圖2 TRB+TRB的配置方式
兩端浮動(dòng)的軸承配置
兩端浮動(dòng)的軸承配置中,其與預(yù)調(diào)整的配置相同,也屬于交叉定位,其每個(gè)軸承都能允許存在軸向位移,其適用于軸向穩(wěn)定性要求較低的應(yīng)用,或是軸上其他部件用作軸向定位。
針對(duì)該種配置,其軸向位移可以是軸承套圈與配合面的軸向位移,也可以是軸承內(nèi)部的軸向位移。在風(fēng)電齒輪箱中,可使用兩個(gè)球面滾子軸承配合或是相反方向安裝的兩個(gè)NJ型(或NCF型或NNCF型)的圓柱滾子軸承作為支承。在中間級(jí)、低速級(jí)、行星輪、行星架中均可采用此種配置方式。
圖3 軸承配置
以上三種軸承的配置基本涵蓋了目前風(fēng)電齒輪箱中軸系的軸承設(shè)計(jì)方式。在設(shè)計(jì)齒輪箱軸承的配置時(shí),需根據(jù)軸承的特性綜合考慮齒輪箱的設(shè)計(jì)空間、軸承的設(shè)計(jì)壽命、拆卸安裝等等因素,給出Z合適的配置方式,從而提高風(fēng)電齒輪箱的綜合性能。
(來(lái)源:南京安維士)