專利名稱：一種確定風(fēng)電鎖緊盤(pán)過(guò)盈量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種確定風(fēng)電鎖緊盤(pán)過(guò)盈量的方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)能資源作為可再生能源，目前已成為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ哪茉串a(chǎn)品，其優(yōu)勢(shì)在于不需要燃料、不占耕地、沒(méi)有污染，運(yùn)行成本低，而且技術(shù)成熟，建設(shè)周期短。我國(guó)風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展前景非常廣闊。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，風(fēng)電技術(shù)的進(jìn)步不斷深化，不論工程投資還是發(fā)電成本，都會(huì)逐步接近火電成本，是一個(gè)極具發(fā)展?jié)摿Φ暮陚ギa(chǎn)業(yè)。根據(jù)國(guó)家新能源產(chǎn)業(yè)規(guī)劃要求，我國(guó)應(yīng)大力發(fā)展清潔能源發(fā)電設(shè)備的國(guó)內(nèi)自主開(kāi)發(fā)。隨著風(fēng)電能源的越來(lái)越被重視，風(fēng)力發(fā)電機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造成為迫切需要。風(fēng)電鎖緊盤(pán)是風(fēng)電發(fā)電機(jī)的重要零部件，其中控制依靠螺栓的擰緊力矩轉(zhuǎn)化的軸向夾緊力使具有斜度的內(nèi)、外環(huán)錐面摩擦而產(chǎn)生徑向力，繼而產(chǎn)生過(guò)盈量的方法，是重要的設(shè)計(jì)參數(shù)。壓力由外往里傳遞，使得軸套與主軸也產(chǎn)生足夠的摩擦，從而達(dá)到主軸要求傳遞的扭矩和軸向力。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算方法是按各個(gè)接觸面都傳遞所要求的載荷，設(shè)計(jì)方法比較粗簡(jiǎn)，與鎖緊盤(pán)運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)際工況不相符，容易發(fā)生失效，降低使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種確定風(fēng)電鎖緊盤(pán)過(guò)盈量的方法，從機(jī)械設(shè)計(jì)和力學(xué)分析角度，對(duì)各個(gè)接觸面進(jìn)行可靠性分析，能有效提高風(fēng)電鎖緊盤(pán)的工作性能和安全性。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的如

圖1、2所示，風(fēng)電鎖緊盤(pán)由外環(huán)1、內(nèi)環(huán)2、推進(jìn)螺栓3和銷(xiāo)釘7組成，套裝在軸套5和主傳動(dòng)軸6上。其中包含三個(gè)過(guò)盈接觸面，分別為主傳動(dòng)軸6 與軸套5、軸套5與內(nèi)環(huán)2、內(nèi)環(huán)2與外環(huán)1的接觸面。本發(fā)明特征在于設(shè)計(jì)步驟如下(1)計(jì)算軸與軸套接觸面間的壓強(qiáng)和過(guò)盈量①根據(jù)風(fēng)電鎖緊盤(pán)主傳動(dòng)軸6傳遞的扭矩M和軸向力Fa，計(jì)算所需軸與軸套接觸面間的最小壓強(qiáng)Pmml 按傳遞的扭矩計(jì)算 π 2Μ
權(quán)利要求
1. 一種確定風(fēng)電機(jī)中鎖緊盤(pán)過(guò)盈量的方法，其特征在于設(shè)計(jì)步驟如下 (1)計(jì)算軸與軸套接觸面間的壓強(qiáng)和過(guò)盈量①根據(jù)風(fēng)電機(jī)中鎖緊盤(pán)主傳動(dòng)軸6傳遞的扭矩M和軸向力Fa，計(jì)算所需軸與軸套接觸面間的最小壓強(qiáng)P1mml按傳遞的扭矩計(jì)算=2M按傳遞軸向力計(jì)算A =μχ7 d2l2Fμχπ ) ) 1 2( (2l2既傳遞扭矩和軸向力的合成計(jì)算PJF ^r//,TT d0l03 /l\式中d2 1「-軸與軸套接觸面直徑(mm) -軸與軸套的接觸面長(zhǎng)度(mm) 一軸與軸套接觸面的摩擦系數(shù)②根據(jù)材料力學(xué)中有關(guān)厚壁圓筒的計(jì)算理論，結(jié)合拉美方程可計(jì)算出軸與軸套接觸面間的最小過(guò)盈量C C^minl = Pminl^li-TT +T^)Ελ EnNMy4 /1\式中被包容件軸的系數(shù)C1d + dA d)d ι一 V,+ dl d1, 一 d^包容件(軸套、內(nèi)環(huán)與外環(huán))的系數(shù)C2Cl1——軸的內(nèi)徑(mm)d4—外環(huán)的外徑(mm)V1——被包容件軸的泊松比V2——包容件(軸套、內(nèi)環(huán)和外環(huán))的等效泊松比+ V--被包容件軸的彈性模量(Mpa) -包容件(軸套、內(nèi)環(huán)和外環(huán))的等效彈性模量(Mpa)Er E2-③鎖緊盤(pán)各個(gè)零件的材料決定自身失效形式，塑性材料的失效為塑性變形，脆性材料的失效為斷裂。當(dāng)包容件與被包容件都不發(fā)生塑性變形時(shí)，按照第四強(qiáng)度理論公式可計(jì)算出相應(yīng)的最大壓強(qiáng)Pmax。被包容件軸的最大壓強(qiáng)為尸maxl =IlldA 11 - (J1 / d2)z 2σs\包容件的最大壓強(qiáng)為Gmax 21 -(J2 /d4)式中σsl^3+(d2/d4y被包容件軸的屈服強(qiáng)度(Mpa)σ,2) ) 5 6( (Os2——包容件(軸套、內(nèi)環(huán)和外環(huán))的等效屈服強(qiáng)度(Mpa) 聯(lián)接件不產(chǎn)生塑性變形的最大結(jié)合壓強(qiáng)Pmax為Pmaxl和Pmax2中較小者。C C軸與軸套接觸面的最大過(guò)盈量
全文摘要
一種確定風(fēng)電鎖緊盤(pán)過(guò)盈量的方法，屬于風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，特征在于發(fā)計(jì)步驟如下根據(jù)主傳動(dòng)軸傳遞的扭矩和軸向力，計(jì)算滿足要求主軸與軸套接觸面最小傳遞壓強(qiáng)與過(guò)盈量，以及材料不發(fā)生失效所允許的最大過(guò)盈量再按照軸套校核方法計(jì)算軸套與內(nèi)環(huán)接觸面的所需最小壓強(qiáng)及過(guò)盈量。由于內(nèi)環(huán)與外環(huán)是圓錐過(guò)盈配合，并且接觸面屬于階梯狀，故對(duì)內(nèi)環(huán)進(jìn)行受力分析，由受力平衡可計(jì)算出圓錐面的接觸壓強(qiáng)及過(guò)盈量，從而得出螺栓的擰緊力矩和數(shù)目。本發(fā)明方法由計(jì)算各接觸面過(guò)盈量到確定螺栓擰緊力矩和數(shù)目，比傳統(tǒng)方法結(jié)果更精確，更結(jié)合實(shí)際，對(duì)鎖緊盤(pán)的使用壽命和主軸傳遞載荷方面具有很高的實(shí)用價(jià)值。
文檔編號(hào)F16D1/09GK102155496SQ201110087018
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者侯成, 康建峰, 王建梅, 陶德峰, 黃迅杰 申請(qǐng)人:太原科技大學(xué)