風電齒輪箱區別于普通齒輪箱的一個最大特點,就在于所承受載荷的無規律性。以國內目前流行的1.5MW齒輪箱為例,一般名義功率值為1660KW,但其載荷譜內最大功率值一般可以達到5000KW左右,大約是名義功率值的3倍。其反轉最大功率值一般可以達到名義功率值的2倍左右,他們也常常被用來進行安全靜載系數的校核。在功率值遠大于名義功率值的情況下,軸承出現應力集中的概率會大大增加,這一現象在低速中間軸尤為突出,原因在于低速中間軸一般采用空心軸,剛度相對較差,容易出現偏心的情況,而偏心則可以加劇應力集中現象的發生。如圖四,是低速中間軸軸承在3倍名義功率值時受力最大的滾子應力分布情況,我們可以看到應力集中的現象比較嚴重,為了避免這種應力集中的發生,Timken®軸承可以采用滾子特殊修型解決這一問題,如圖五,是同一軸承在同一工況下采用特殊滾子修型后的應力分布情況。
以上主要針對風電齒輪箱的應用特點,分別從潤滑、軸承承載區、應力集中等幾方面介紹了風電齒輪箱軸承選擇和分析必須要注意的幾個要點,希望可以以此來避免上述提到的一些問題,從而提高風電齒輪箱的可靠性,降低風機停機時間。