图6：等效应力云图 图7：大齿轮等效应力云图

　　图8：小齿轮等效应力云图 图9：大齿轮齿面等效应力云图

　　轮齿接触区域面积是随着啮合的变化而变化的，即非线性的，图10和图11为主动小齿轮和大齿轮的接触面积随时间的变化示意图。这种接触区域面积变化主要是由齿轮啮合的变化引起的.，经计算该齿轮对重合度为1.43，当只有一对轮齿接触时，接触区域最小，1.43对轮齿接触时，接触区域最大。

　　图10：主动小齿轮接触区域变化示意图 图11：大齿轮接触区域变化示意图

　　3.2计算结果及评价

　　根据齿轮传统齿根弯曲疲劳强度的经验公式[5]：

　　其中，K为载荷系数，Ft为圆周力，b为齿宽，m为模数，为齿形系数，为应力修正系数，为重合度系数。根据该公式计算得齿根弯曲疲劳强度为911.57MPa。ABAQUS分析结果较经验公式计算为小，这是因为在经验公式中，各个系数的取值偏安全，另外ABAQUS的计算考虑了接触区域的非线性。

　　从有限元分析的结果来看在模型中，最大弯曲应力发生在主动小齿轮的齿根处，这与实际情况是相符合的，这是由风电回转支承的特殊性所决定的，回转支承造价昂贵，更换不易，所以一旦发生突发情况，以小齿轮的率先失效来保证回转支承的完好是很经济的。

　　4.总结

　　本文采用有限元软件分析了偏航轴承的非线性接触区域，并且与理论解进行了比较，充分利用了ABAQUS的解决非线性问题的强大功能，考虑了理论公式所无法考虑的非线性因素，所得到的结果和实际更吻合，这为风力发电机偏航轴承的设计，校核，选型提供了参考。

　　参考文献

　　[1]赵腾伦.ABAQUS6.6在机械工程中的应用.中国水利水电出版社.2007

　　[2] Harris T A. Rolling Bearing Analysis(Third Edition)[M]. John Wiley &Sons. Inc., 1991

　　[3] Wind Turbine Design Yaw&Pitch Rolling Bearing Life. National Renewable Energy Laboratory：2000

　　[4]才博.机械零部件设计中的非线性接触研究.硕士学位论文.2005

　　[5]龙振宇.机械设计.机械工业出版社.2001

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