风力发电机组轴承应用技术

图书标准信息

• 作者 王勇 赵明 编著
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2023-06
• 版次 1
• ISBN 9787111728436
• 定价 125.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 400页
• 字数 508千字

【内容简介】

本书介绍了风力发电机组中常用的滚动轴承应用技术。书中的内容首先对风力发电机组和轴承做了
  简单介绍，然后从常见的滚动轴承入手，介绍了轴承通用的基本性能、轴承配置原则、基本选型校核计算、轴承润滑技术，以及一般的安装、储运和拆卸技术，轴承的振动监测分析技术和轴承的失效分析技术等。之后以风力发电机组传动链主要的组成部分—齿轮箱、发电机、主轴为线索，分别介绍各部分专门的选型配置、校核计算、润滑与运维等特有的技术知识。在本书的后部分，介绍了风力发电机组轴承智能监测与诊断相关的技术以及数据分析方法。
  本书可供风力发电机组技术人员、风力发电机组传动链子设备（发电机、齿轮箱）技术人员，以及
  风力发电机组的使用、维护相关技术人员在设计、试验、维护、保养等涉及轴承相关问题的分析、校核的工作中使用。从事风力发电设备技术服务的轴承应用工程师也可以将本书作为一本专门领域的技术参考工具书。

【作者简介】

王勇

1976年7月出生，毕业于沈阳

工业大学电机电器及控制专业，上海交通大学MBA硕士研究生。初从事低速永磁曳引机

研发，后转入轴承领域，曾在

SKF、NTN等公司从事市场、

应用技术、培训等工作二十余年。目前从事旋转设备故障诊断与分析、工业数宇化、智能化及算法相关工作。在《电机控制与应用》杂志开设轴承技术专栏两年，连续发表8篇文章。后合著出版《滚动轴承使用常识》 《电机轴承应用技术》《电机轴承故障诊断与分析》 《齿轮箱轴承应用技术》等轴承应用技术著作。2020年开始开设“轴承问题终结者”

公众号。

赵朋

1981年8月出生，毕业于华东

理工大学机械设计及自动化专业。从事轴承的应用技术支持、产品管理和工程咨询服务等工作十余年。曾就职于 SKF

等公司。技术应用行业涉及电

机、齿轮箱、风力发电机等轴承应用领域。具有丰富的轴承应用知识和实践经验，尤其擅长复杂领域的轴承校核计算和故障诊断。中国设备管理协会特聘专家，高级培训讲师。目前从事工业旋转设备故障诊断的大数据解决方案研究、工业数字化智能化研究工作。合著出版《电机轴承应用技术》《电机轴承故障诊断与分析》。《轴承问题终结者》 公众号作者之

【目录】

序 前言

篇概述

章风力发电机组概述2

节风力发电机组的功能及作用2

一、风力发电机组中的各个组成部件3

二、风力发电机组的设计类型与发展方向7

第二节风力发电机的发展趋势9

一、单机容量的不断增大9

二、风力发电从陆地向海面拓展9

三、新方案和新技术的不断使用10

第二章轴承概述11

节轴承与摩擦11

一、轴承的历史11

二、摩擦与轴承的摩擦方式12

第二节轴承分类13

一、按轴承的尺寸大小分类13

二、按承受载荷方向、公称接触角及滚动体形状分类13

三、按轴承的结构或公称接触角分类14

四、几种特殊工况下使用的轴承15

第三节滚动轴承的基本结构、组成部件以及各部位的名称15

一、常用系列部件及各部位的名称16

二、密封装置17

三、保持架17

四、滚动体18

第四节滚动轴承代号18

一、代号的三个部分名称及包含的内容18

二、轴承基本代号和所包含的内容19

三、轴承后置代号及其含义23

四、常用轴承代号速记图26

第二篇滚动轴承应用技术

第三章滚动轴承基本特性28

节轴承的温度28

一、轴承内部的摩擦与发热28

二、轴承许用温度范围30

第二节轴承的转速能力33

一、轴承的转速额定值33

二、轴承热参考转速33

三、轴承机械极限转速38

四、轴承热参考转速与机械极限转速之间的关系38

五、影响轴承转速能力的因素及其注意事项39

第三节轴承的负荷能力43

一、轴承承载负荷方向43

二、轴承承载负荷大小44

三、轴承的额定负荷44

第四节轴承的保持架45

一、保持架的材质46

二、保持架的加工、组装方式46

三、保持架的不同引导方式47

第五节轴承的游隙47

一、游隙的概念47

二、工作游隙及其计算48

三、游隙选择的一般原则49

第四章风力发电机组常用轴承介绍52

节深沟球轴承52

一、深沟球轴承负荷能力52

二、深沟球轴承的转速能力53

三、深沟球轴承的密封形式53

第二节圆柱滚子轴承56

一、圆柱滚子轴承的不同结构56

二、圆柱滚子轴承的负荷能力57

三、圆柱滚子轴承的转速能力58

四、圆柱滚子轴承常见后缀58

第三节角接触球轴承59

一、角接触球轴承的负荷能力60

二、角接触球轴承的配对使用60

三、角接触球轴承的速度性能61

四、角接触球轴承常见后缀61

第四节圆锥滚子轴承62

一、圆锥滚子轴承的负荷能力63

二、圆锥滚子轴承常见后缀64

第五节调心滚子轴承65

一、调心滚子轴承的负荷能力65

二、调心滚子轴承常见后缀66

第五章轴系统中的轴承配置与实现67

节旋转机械中轴承的作用以及基本配置方式67

一、旋转设备中轴承的基本作用67

二、轴系统轴承配置基本方式68

第二节轴承定位与非定位的实现70

一、定位轴承与非定位轴承的选择70

二、轴承定位与非定位的实现71

三、交叉定位方式的实现72

第三节轴系统的公差与配合选择73

一、轴承公差配合选择的机理分析74

二、轴承系统公差配合选择的原则76

第六章轴承选型基本校核计算79

节轴承校核计算基本概念79

一、电机轴承选型校核计算应包含的内容79

二、轴承的疲劳与轴承寿命80

三、L10 寿命的概念81

四、滚动轴承疲劳寿命应用的限制及原则82

五、滚动轴承寿命校核的流程和本质含义84

第二节轴承受力与当量负荷计算85

一、轴系统中轴承的受力计算85

二、轴承当量负荷的计算86

第三节轴承基本额定寿命校核计算与调整寿命92

一、轴承基本额定寿命计算92

二、轴承基本额定寿命的调整93

三、变化工作条件下的寿命计算97

第四节轴承静态安全系数计算97

第五节轴承小负荷计算99

一、轴承小负荷计算的概念和意义99

二、轴承小负荷计算方法99

第六节轴承的摩擦及冷却计算101

第七节轴承的工作游隙计算103

第七章轴承润滑技术105

节轴承润滑基本知识105

一、轴承润滑设计概述105

二、润滑脂的主要性能指标和检测方法106

第二节润滑的基本原理109

一、润滑的基本状态与油膜的形成机理109

二、润滑剂工作条件与油膜形成的关系110

三、轴承润滑与温度、转速、负荷的关系112

四、不同润滑脂的兼容性113

第三节轴承润滑的选择115

一、轴承润滑脂的选择115

二、轴承润滑油黏度（润滑脂基础油黏度）的选择115

三、极压添加剂的使用118

第四节轴承润滑寿命及润滑基本方法118

一、润滑脂润滑118

二、油润滑122

第五节轴承的润滑维护124

一、轴承润滑供给的检查125

二、运行中轴承润滑剂质量劣化检查126

第八章轴承储运、安装与拆卸128

节轴承的存储和运输128

一、轴承的存储128

二、轴承的防锈129

三、轴承的运输129

第二节常用轴承的安装准备129

一、轴承装配的环境要求129

二、装配前的检查130

三、轴承的清洗130

第三节常用轴承的安装方法133

一、冷安装133

二、热安装133

三、圆锥内孔轴承的安装134

四、推力轴承的安装136

五、分体式径向轴承的安装与检查136

第四节轴承安装后的检查137

第五节轴承的拆卸139

一、冷拆卸139

二、加热拆卸140

第九章轴承振动监测与分析142

节轴承的振动142

一、负荷区滚动体交替带来的振动142

二、滚动体与保持架碰撞引发的振动143

三、滚动体与滚道碰撞引发的振动144

四、轴承内部加工偏差带来的振动144

五、润滑引起的振动145

第二节轴承振动监测与分析概述145

一、振动基本概念145

二、振动信号分析中的傅里叶变换147

三、振动频谱分析方法148

第三节轴承振动的时域分析148

一、设备运行的“浴盆曲线”149

二、轴承运行时振动的时域表现150

三、轴承时域分析基本方法152

第四节轴承振动的频域分析153

一、轴承振动的频域表现153

二、轴承振动频域分析的实施方法（频谱分析方法）154

三、振动频域分析的其他应用157

第十章轴承失效分析技术158

节轴承失效分析概述158

一、轴承失效分析的概念158

二、齿轮箱轴承失效分析的基础和依据（标准）159

三、轴承失效分析的限制160

第二节轴承接触轨迹分析162

一、轴承接触轨迹（旋转轨迹、负荷痕迹）的定义162

二、轴承接触轨迹分析的意义162

三、轴承正常的接触轨迹163

四、轴承的非正常接触轨迹166

第三节轴承失效类型及其机理168

一、概述168

二、疲劳169

三、磨损174

四、腐蚀177

五、电蚀181

六、塑性变形183

七、断裂和开裂185

第三篇风力发电机组齿轮箱轴承应用

第十一章风力发电机组齿轮箱作用及特点188

节风力发电机组齿轮箱的设计188

第二节风力发电机组齿轮箱的作用及特点191

一、风力发电机组中齿轮箱的作用191

二、风力发电机组中齿轮箱的特点191

第十二章风力发电机组齿轮箱常用轴承及轴承配置193

节风力发电机组齿轮箱里的行星轮193

一、行星轮简介193

二、风力发电机组齿轮箱的设计195

三、风力发电机行星轮上各个部件的轴承配置197

第二节平行轴里的轴承配置218

一、低速平行轴轴承配置218

二、中速平行轴轴承配置219

三、高速平行轴（输出轴）轴承配置221

四、一种特殊的轴承222

第三节风力发电机组齿轮箱轴承的特殊要求222

一、风力发电机组齿轮箱轴承材质的特殊要求223

二、风力发电机组齿轮箱轴承选型的特殊要求223

第十三章风力发电机组齿轮箱的轴承使用与校核225

节风力发电机组齿轮箱轴承的润滑225

一、风力发电机组齿轮箱轴承润滑油过滤系统225

二、风力发电机组齿轮箱轴承的润滑温度226

第二节风力发电机组齿轮箱轴承配合227

一、风力发电机组齿轮箱轴承的一般公差配合选择227

二、行星小齿轮轴承的公差配合选择227

三、齿轮箱轴和轴承室的形状位置公差、表面粗糙度推荐228

第三节风力发电机组齿轮箱轴承校核方法229

一、风力发电机组齿轮箱轴承的寿命校核原理229

二、风力发电机组齿轮箱轴承的寿命校核计算232

第四篇风力发电机组中的发电机轴承应用技术

第十四章发电机的作用与特点236

节发电机的基本结构与轴承的作用236

第二节风力发电机组中的电机特点237

一、工作环境恶劣237

二、功率大、安装特殊237

三、维护困难238

四、寿命及可靠性要求高238

五、噪声要求严格238

第三节发电机轴承的应用238

第十五章发电机轴承选型与常用配置240

节发电机轴承受力分析与常用轴承类型240

一、发电机轴系统受力分析240

二、发电机常用轴承类型242

第二节发电机轴承常用配置242

一、双深沟球轴承结构243

二、两柱一球结构243

三、风力发电机轴承配置的一些细节问题244

四、轴承预负荷的计算与设置244

第十六章发电机轴承基本校核计算、润滑与维护247

节发电机轴承的基本校核计算247

一、风力发电机轴承许用空间的确定247

二、风力发电机轴承尺寸（负荷能力）下限247

三、风力发电机轴承尺寸（负荷能力）上限248

四、发电机轴承的安全系数校核249

五、发电机轴承游隙的选择和计算249

六、发电机轴承的其他计算249

第二节发电机轴承的润滑与维护250

一、发电机轴承的润滑250

二、风力发电机轴承的润滑油路设计250

三、发电机轴承的补充润滑与维护252

第十七章发电机轴承的典型故障255

节运输、储运损伤255

一、发电机储运损伤的故障机理及表现255

二、发电机轴承储运损伤的诊断与改进建议256

第二节发电机轴承的电蚀问题257

一、发电机轴承过电流的机理及表现257

二、电机轴承过电流、过电压的处理和改进建议261

第三节啸叫声问题263

一、发电机轴承啸叫声的故障机理及表现263

二、发电机轴承啸叫声的改进建议264

第五篇风力发电机组主轴轴承应用

第十八章风力发电机组主轴轴承的作用、特点及常用轴承268

节风力发电机组主轴轴承的作用268

一、主轴轴承的作用268

二、主轴轴承的承载269

第二节风力发电机组主轴轴承工况特点269

一、工作环境温度变化范围大269

二、污染严重270

三、轴径大、转速低、负荷大270

四、影响因素多270

第十九章风力发电机组主轴轴承常用配置272

节双馈式风力发电机组主轴轴承布置272

一、双馈式风力发电机组主轴四点支撑的布置方式272

二、双馈式风力发电机组主轴三点支撑的布置方式276

第二节直驱式风力发电机组主轴轴承布置279

一、直驱式风力发电机组轴承的受力279

二、直驱式风力发电机主轴轴承布置方式279

第三节半直驱式风力发电机组主轴轴承布置288

第六篇风力发电机组轴承的智能