机床与液压

作者：栗鑫豪，孙文磊，周乐，李龙，陈国勇，张家亮，王晓峰

单位：新疆大学机械工程学院；新疆大学机械工程学院；新疆大学机械工程学院；新疆风能有限责任公司；新疆风能有限责任公司；新疆风能有限责任公司；新疆风能有限责任公司

关键词：风电机组;主轴轴承;刚柔耦合;多体动力学;变载工况

基金：中央引导地方科技发展项目（ZYYD2025JD07）；自治区重点研发项目（2022B01049）；自治区自然科学基金项目（2022D01C390）

传统刚体建模方法难以准确表征轴承柔性部件的变形行为及实际接触状态，无法满足非稳态工况下的分析需求。针对该问题，建立基于某公司2 MW平台V80型风电机组的多体动力学仿真模型，融合刚柔耦合特征，涵盖主轴、前后轴承、滚子、保持架及座体等关键部件，采用ANSYS与ADAMS平台联合建模分析。通过引入模态叠加法及Hertz接触理论，有效提升非线性接触问题的求解精度。在稳态工况下，仿真所得振动主频结果与实测数据误差在5%内，验证了该模型在动态响应分析中的准确性与工程适用性。进一步分析启动过渡与转速突变等典型非稳态工况下的接触力演化特性，揭示滚子与内圈及保持架之间的载荷传递规律。在转速突变工况下，滚子-内圈接触力的波动显著加剧，出现明显的峰值激振并伴随明显的非线性载荷重分布现象；滚子-保持架接触冲击的频率与强度同步上升，表明保持架对突发扰动具有较高的响应敏感性。滚子与内圈之间构成系统的主载荷通道，其接触力幅值大、周期性显著；滚子与保持架则表现出高频低幅的冲击特性，是诱发疲劳与早期磨损风险的关键区域，应在结构设计中予以重点关注。

来源：2026年第6期

《机床与液压》期刊编辑部

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