| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题研究的背景 | 第10-13页 |
| 1.1.1 风电产业发展现状 | 第10-11页 |
| 1.1.2 风电变桨轴承及其螺栓联接概述 | 第11-13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-16页 |
| 1.2.1 变桨轴承国内外研究现状 | 第13-15页 |
| 1.2.2 风机高强度螺栓国内外研究现状 | 第15-16页 |
| 1.3 本文研究的意义及主要内容 | 第16-18页 |
| 1.3.1 课题研究的意义 | 第16页 |
| 1.3.2 课题研究内容 | 第16-18页 |
| 2 变桨轴承及其螺栓联接强度性能理论计算 | 第18-31页 |
| 2.1 变桨系统结构模型分析 | 第18-19页 |
| 2.2 Hertz接触理论分析 | 第19-24页 |
| 2.2.1 滚球与沟道接触理论基础 | 第19-20页 |
| 2.2.2 Hertz理论概述 | 第20页 |
| 2.2.3 接触应力与变形 | 第20-23页 |
| 2.2.4 接触刚度 | 第23-24页 |
| 2.3 变桨轴承强度计算理论 | 第24-27页 |
| 2.3.1 静强度计算理论 | 第24页 |
| 2.3.2 疲劳强度计算理论 | 第24-27页 |
| 2.4 基于VDI2230的高强度联接螺栓强度计算理论 | 第27-30页 |
| 2.4.1 静强度计算理论 | 第27-29页 |
| 2.4.2 疲劳强度计算理论 | 第29-30页 |
| 2.5 总结 | 第30-31页 |
| 3 梁单元模拟螺栓联接可行性试验验证 | 第31-53页 |
| 3.1 试验目的 | 第31页 |
| 3.2 试验对象 | 第31-33页 |
| 3.3 试验设备 | 第33-34页 |
| 3.4 试验原理 | 第34-40页 |
| 3.4.1 电阻应变片工作原理 | 第34-37页 |
| 3.4.2 螺栓载荷与螺栓两侧应变关系 | 第37-38页 |
| 3.4.3 加载工况设计 | 第38-39页 |
| 3.4.4 试验条件 | 第39-40页 |
| 3.5 试验方法与过程 | 第40-44页 |
| 3.5.1 测试螺栓的设计、制作与使用 | 第40-41页 |
| 3.5.2 电阻应变片粘贴 | 第41-42页 |
| 3.5.3 联接电阻应变片引线与无线应变节点 | 第42页 |
| 3.5.4 “轴承—螺栓”试验台装配 | 第42页 |
| 3.5.5 螺栓预紧 | 第42页 |
| 3.5.6 载荷工况施加 | 第42-43页 |
| 3.5.7 数据采集 | 第43页 |
| 3.5.8 试验数据记录、处理 | 第43-44页 |
| 3.6 “轴承—螺栓”试验台结构模型有限元分析 | 第44-49页 |
| 3.6.1 建立“轴承—螺栓”试验台原始有限元模型 | 第44页 |
| 3.6.2 单元类型及材料属性设置 | 第44-45页 |
| 3.6.3 建立滚球与沟道接触等效模型 | 第45-47页 |
| 3.6.4 螺栓联接等效模拟 | 第47页 |
| 3.6.5 “轴承—螺栓”试验台载荷边界条件设置 | 第47-48页 |
| 3.6.6 有限元计算结果提取 | 第48-49页 |
| 3.7 结果分析 | 第49-52页 |
| 3.7.1 试验螺栓所施加预紧力的校核 | 第49页 |
| 3.7.2 试验模型与有限元模型结果对比分析 | 第49-51页 |
| 3.7.3 螺栓弯曲应力分析 | 第51-52页 |
| 3.8 总结 | 第52-53页 |
| 4 考虑支撑结构及螺栓联接的变桨轴承强度分析 | 第53-68页 |
| 4.1 变桨轴承整体等效有限元模型的建立 | 第53-59页 |
| 4.1.1 变桨轴承几何模型的建立 | 第53-54页 |
| 4.1.2 变桨轴承极限载荷工况 | 第54-55页 |
| 4.1.3 建立滚球与沟道接触等效模型 | 第55页 |
| 4.1.4 螺栓联接等效模拟 | 第55-57页 |
| 4.1.5 整体等效有限元模型的建立 | 第57-59页 |
| 4.2 考虑支撑结构及螺栓联接的变桨轴承静强度分析 | 第59-65页 |
| 4.2.1 螺栓联接对变桨轴承接触载荷影响 | 第59-61页 |
| 4.2.2 螺栓联接对变桨轴承接触角分布影响 | 第61-63页 |
| 4.2.3 螺栓预紧力对轴承最大接触载荷的影响 | 第63-64页 |
| 4.2.4 螺栓预紧力对轴承最大接触角的影响 | 第64页 |
| 4.2.5 考虑支撑结构及螺栓联接的轴承套圈应力及变形分析 | 第64-65页 |
| 4.3 考虑支撑结构及螺栓联接的变桨轴承疲劳强度分析 | 第65-67页 |
| 4.3.1 变桨轴承疲劳强度理论计算 | 第65页 |
| 4.3.2 变桨轴承疲劳强度有限元计算 | 第65-67页 |
| 4.4 总结 | 第67-68页 |
| 5 变桨轴承螺栓联接分析 | 第68-79页 |
| 5.1 变桨轴承螺栓联接理论计算与有限元分析 | 第68-70页 |
| 5.1.1 变桨轴承螺栓联接理论计算 | 第68-69页 |
| 5.1.2 变桨轴承螺栓联接有限元分析 | 第69-70页 |
| 5.1.3 结果分析 | 第70页 |
| 5.2 螺栓预紧力对螺栓联接结构的影响 | 第70-73页 |
| 5.2.1 螺栓预紧力对螺栓交变应力的影响 | 第70-71页 |
| 5.2.2 螺栓预紧力对“轴承—轮毂”接触面的影响 | 第71-72页 |
| 5.2.3 螺栓直径对“轴承—轮毂”接触面的影响 | 第72-73页 |
| 5.3 螺栓刚度对螺栓联接结构的影响 | 第73-76页 |
| 5.3.1 螺栓直径对螺栓交变应力幅值的影响 | 第73-75页 |
| 5.3.2 螺栓长度对螺栓交变应力幅值的影响 | 第75-76页 |
| 5.4 结合面之间摩擦系数对螺栓联接结构的影响 | 第76-78页 |
| 5.5 总结 | 第78-79页 |
| 6 结论与展望 | 第79-81页 |
| 6.1 结论 | 第79页 |
| 6.2 展望 | 第79-81页 |
| 参考文献 | 第81-85页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第85-86页 |
| 致谢 | 第86-87页 |
