在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)中，選擇軸承的程序有著根本的不同，主要是因為一個參數(shù)，即軸承的使用壽命。風(fēng)力發(fā)電廠的制造商要求其使用軸承的壽命為20年，即175000小時，這是一個很難達(dá)到的極值。此外，必須考慮到，由于風(fēng)的作用，作用在軸承上的外部載荷是高度動態(tài)的（不規(guī)則的），對于海上風(fēng)力發(fā)電，還需要考慮環(huán)境條件，海洋空氣具有高度腐蝕性，對于發(fā)電廠，還必須考慮電氣腐蝕。最后，風(fēng)電場運營商可獲得的服務(wù)選擇極其有限，軸承的任何計劃外停機都將產(chǎn)生巨大的成本。

 

計算軸承的使用壽命需要大量的專業(yè)知識，必須考慮許多參數(shù)，除了應(yīng)用環(huán)境中的軸承負(fù)載和轉(zhuǎn)速外，設(shè)計工程師還必須考慮軸承的結(jié)構(gòu)，軸和外殼的配置、材料及其公差等，由于上文所述的內(nèi)容，風(fēng)力發(fā)電廠選擇軸承比在其他使用領(lǐng)域更為復(fù)雜。

 

基于這些數(shù)據(jù)，首先根據(jù)DIN ISO 281（也稱為目錄法）進(jìn)行傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化計算，參數(shù)包括軸承負(fù)載、轉(zhuǎn)速、負(fù)載能力和軸承類型，在進(jìn)一步的計算中，還考慮了油的溫度、潤滑和純度等參數(shù)。

 

DIN ISO 281的附錄4假定簡化的軸承幾何形狀作為計算修改后的參考壽命的基礎(chǔ)，在大多數(shù)情況下，這種計算就足夠了，然而，在風(fēng)力發(fā)電行業(yè)，需要更精確的計算，NSK為此開發(fā)了STIFF軟件，在計算軸承壽命時，STIFF考慮了精確的內(nèi)部幾何形狀、運行間隙和預(yù)緊、軸承系統(tǒng)的變形以及滾動元件和軸承滾道之間的載荷區(qū)域和載荷分布等。

 

除了快速精確地計算軸承壽命外，STIFF軟件還允許進(jìn)行短期版本分析，從而優(yōu)化現(xiàn)有設(shè)計，此外，可以快速測試軸承的特殊調(diào)整?？紤]到該領(lǐng)域計算時的龐大數(shù)據(jù)量，以及苛刻的軸承壽命要求，此類項目通常與客戶密切合作執(zhí)行。與工程一樣，測試也發(fā)揮著重要作用，NSK設(shè)計了軸承試驗臺，可以模擬動態(tài)載荷和運動。例如，其中包括一個能夠施加轉(zhuǎn)子負(fù)載的動態(tài)力和力矩的大型軸承試驗臺，以及一個用于模擬快速旋轉(zhuǎn)滾子軸承的加速、減速和制動程序的試驗臺。

 

除了軸承設(shè)計的選擇外，材料的選擇也起著至關(guān)重要的作用，例如，在不利條件和動態(tài)載荷下，軸承的使用壽命為175000小時，只能通過使用特殊材料來實現(xiàn)。這就是為什么NSK為風(fēng)力發(fā)電行業(yè)專門開發(fā)了Super-TF鋼材料，這種材料采用了高純度軸承鋼，并結(jié)合了特殊的熱處理技術(shù)，確保了最佳的殘余奧氏體含量，這種材料可確保任何穿透軸承的異物在材料中產(chǎn)生的應(yīng)力小于傳統(tǒng)鋼中的應(yīng)力，因此，雜質(zhì)造成的損壞發(fā)生的頻率較低。

 

由這種材料制成并使用清潔潤滑劑的軸承的使用壽命大約是原來的兩倍，Super-TF鋼可用于多種軸承類型，如圓柱滾子軸承，這是風(fēng)力發(fā)電中最常用的軸承類型之一，以及圓錐滾子和調(diào)心滾子軸承。