The influence of housing arrangement and interference on preload and theoretical lifetime of a system of taper roller bearings of a high speed shaft of a wind turbine gearbox

A system of two taper roller bearings can carry loads with a high ratio of axial load to radial load. Such a system was proposed for a wind turbine gearbox following the poor durability of original bearing design with the aim of increasing durability. Because of size limits, a proposed system is composed of two different taper roller bearings. Standard manufacturers’ catalogues do not provide information on recommended pre-load or clearance conditions or the durability as a function of pre-load. That was the reason why durability was calculated on the basis of software provided by one of the manufacturers. The analysis presented in the paper shows the relationship between bearing fits, preload values, and the theoretical durability of the bearing.

Zastosowanie zespołu łożysk stożkowych napiętych wstępnie pozwala przenosić obciążenia charakteryzujące się wysokim stosunkiem siły osiowej do siły promieniowej. Rozwiązanie wykorzystujące taki układ zaproponowano do przekładni turbiny wiatrowej w celu poprawy trwałości łożyskowania. Ze względu na ograniczenia gabarytowe jak i warunki obciążenia, zaproponowano układ dwóch różnych łożysk stożkowych. Katalogi producentów łożysk nie przedstawiają metod obliczeniowych trwałości takich zespołów. Trwałość zespołu łożyskowego została obliczona z wykorzystaniem oprogramowania dostarczonego przez producenta łożysk zgodnie z normą ISO/TS 16281:2008. W pracy przedstawiono analizę wzajemnych zależności między pasowaniem łożysk oraz wstępnym luzem osiowym między łożyskami układu a roboczym napięciem wstępnym oraz obliczeniową trwałością.