淺談風(fēng)電齒輪箱的軸承配置——安維士

軸承是風(fēng)電齒輪箱中的核心部件。在齒輪箱運轉(zhuǎn)時，軸承支承零部件的旋轉(zhuǎn)并降低在工作時的摩擦。在一個軸系系統(tǒng)中，至少需要兩個及以上的軸承支撐并引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)的軸，在實際應(yīng)用過程中根據(jù)不同的應(yīng)用需求有三種基本配置方式：固定+浮動的軸承配置、預(yù)調(diào)整的軸承配置、兩端浮動的軸承配置。

固定+浮動的軸承配置

在該配置中，固定端軸承對整個軸系起固定作用，其可由能夠承受軸向以及徑向載荷的徑向軸承，或是由只能承受徑向載荷的徑向軸承和起軸向定位的軸承組合而成。浮動端承受整個軸系的制造安裝偏差及整個系統(tǒng)在受熱過程中軸系的熱膨脹，以避免產(chǎn)生內(nèi)部力，其可由只承受徑向載荷但允許其內(nèi)部產(chǎn)生軸向位移的軸承或是在軸承座安裝時允許有較小徑向間隙的徑向軸承。在風(fēng)電齒輪箱中，高速級、中間級以及低速級均會采用此種配置。主要有以下配置：

圖1 軸承配置

其中在高速級使用結(jié)構(gòu)(c)(d)比較少見，一般使用在中間級和低速級。此外，NCF軸承和NJ軸承在裝配過程中保持其軸向的間隙，也可以作為浮動軸承使用。

預(yù)調(diào)整的軸承配置

在該配置中，兩個軸承分別作為軸系的某一方向的軸向定位，形成交叉定位，特別適合軸向定位精度要求較高的場合。在風(fēng)電齒輪箱中低速級、行星輪、行星架兩端會采用此種配置，在中間級也有較少應(yīng)用，一般采用兩個圓錐滾子軸承作為兩個支承點（圖2）。根據(jù)設(shè)計，在TRB+TRB的結(jié)構(gòu)中可能需要施加一定的預(yù)緊。例如，在兩級行星一級平行的結(jié)構(gòu)中，二級行星架軸承采用該種配置時，需設(shè)計彈簧預(yù)緊，保證軸承有合適的過盈量，軸承圈才能固定在徑向方向并受到足夠的支承。

圖2 TRB+TRB的配置方式

兩端浮動的軸承配置

兩端浮動的軸承配置中，其與預(yù)調(diào)整的配置相同，也屬于交叉定位，其每個軸承都能允許存在軸向位移，其適用于軸向穩(wěn)定性要求較低的應(yīng)用，或是軸上其他部件用作軸向定位。針對該種配置，其軸向位移可以是軸承套圈與配合面的軸向位移，也可以是軸承內(nèi)部的軸向位移。在風(fēng)電齒輪箱中，可使用兩個球面滾子軸承配合或是相反方向安裝的兩個NJ型（或NCF型或NNCF型）的圓柱滾子軸承作為支承。在中間級、低速級、行星輪、行星架中均可采用此種配置方式。

圖3軸承配置

以上三種軸承的配置基本涵蓋了目前風(fēng)電齒輪箱中軸系的軸承設(shè)計方式。在設(shè)計齒輪箱軸承的配置時，需根據(jù)軸承的特性綜合考慮齒輪箱的設(shè)計空間、軸承的設(shè)計壽命、拆卸安裝等等因素，給出最合適的配置方式，從而提高風(fēng)電齒輪箱的綜合性能。

作者：許瑞華 高級工程師

南京安維士傳動技術(shù)股份有限公司

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