改进交流传动系统轴承和齿轮疲劳寿命的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种逆变器供电的交流传动驱动系统，特别涉及一种改进此系统承载能力和疲劳寿命的装置及方法。该装置主要由交流驱动电机系统、轴承系统、齿轮系统和接地系统四部分组成。电机系统包含交流异步电机3和薄板联轴器4；轴承系统主要包含球轴承1、9以及圆柱滚子轴承6、8、12和14；齿轮系统包含齿轮轴7和大齿轮11；接地系统主要包含电机非驱动端接地导电纤维刷2、薄板联轴器4和齿轮轴7间的导电纤维接地环5、齿轮轴7非电机侧接地导电纤维刷10、以及主轴两端的接地导电纤维刷13和15。该装置在设计初期考虑了电流电蚀对轴承和齿轮系统寿命的影响，提高了采用逆变器供电的交流传动系统的疲劳寿命及可靠性。 1

Device and method for improving fatigue life of bearing and gear of AC drive system

The invention relates to an inverter driven AC drive system, in particular to a device and a method for improving the bearing capacity and fatigue life of the system. The device is mainly composed of four parts: AC drive motor system, bearing system, gear system and grounding system. The motor system includes the AC asynchronous motor 3 and the plate coupling 4; the bearing system consists mainly of ball bearings 1, 9, and cylindrical roller bearings 6, 8, 12 and 14; the gear system includes the gear shaft 7 and the large gear 11; the grounding system mainly contains the electrical conductive fiber brush 2, the thin plate coupling 4, and the conductive fiber between the gear axis 7. The grounding ring 5, the gear shaft 7, the non motor side grounding conductive fiber brush 10, and the ground conductive fiber brushes 13 and 15 at the two ends of the main shaft. In the early design, the effect of electric current on the life of the bearing and gear system was considered, and the fatigue life and reliability of the AC drive system powered by the inverter were improved. One

【技术实现步骤摘要】
改进交流传动系统轴承和齿轮疲劳寿命的装置及方法
本专利技术与逆变器供电的交流传动驱动系统的轴承和齿轮有关，涉及一种改进交流传动系统承载能力和疲劳寿命的方法。
技术介绍
近年来，由绝缘栅双极性晶体管等(IGBT)变流元件构成的逆变器供电的交流传动系统，大量应用于高速动车组、交通运输、石油石化等驱动装置传动系统中。此种传动系统由逆变器供电的交流电机作为动力，驱动由轴承和齿轮构成的滚动系统，来传递载荷。轴承和齿轮是交流传动驱动系统中最重要的机械部件，其具有较高的载荷承载能力和疲劳寿命对于保证交流传动驱动系统安全是非常必要的。上述元件的失效的一种模式是点蚀疲劳或者剥落，其特征是接触表面由于材料去除而产生深度和面积有限的点蚀小坑，失效的原因是由于接触表面下剪应力引起的。采用了IGBT等变流元件构成的逆变器供电的交流传动驱动系统，其失效不仅仅是由于机械损伤导致的点蚀疲劳或剥落，而是电气腐蚀下的机械疲劳。电气腐蚀主要是由于交流电机在逆变器作用下产生的谐波电流和附加感应电流未合理接地去除时，流经轴承和齿轮等滚动系统元件引起电蚀所致。以往的改进轴承和齿轮滚动系统的方法由于未考虑电气腐蚀方面的影响，其增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改进交流传动系统轴承和齿轮疲劳寿命的装置及方法,其特征在于:包括交流

【技术特征摘要】
1.一种改进交流传动系统轴承和齿轮疲劳寿命的装置及方法,其特征在于:包括交流驱动电机系统、轴承系统、齿轮系统和接地系统；交流驱动电机系统包含交流异步电机(3)和薄板联轴器(4)，薄板联轴器(4)一端与交流异步电机(3)的转子相连接，另一端与齿轮轴(7)相连接；轴承系统主要包含绝缘球轴承(1)、(9)以及绝缘圆柱滚子轴承(6)、(8)、(12)和(14)，其中轴承(6)、(8)、(10)共同支撑齿轮轴(7)；齿轮系统包含齿轮轴(7)和大齿轮(11)，齿轮轴(7)和大齿轮(11)相啮合，传动动力；接地系统主要包含电机非驱动端接地导电纤维刷(2)、薄板联轴器(4)和齿轮轴(7)间导电纤维接地环(5)、齿轮轴(7)非电机侧接地导电纤维刷(10)、以及主轴两端的接地导电纤维刷(13)和(15)。2.根据权利要求1所述的一种改进交流传动系统轴承和齿轮疲劳寿命的装置及方法,其特征在于：该装置及方法还包括在对轴承系统中球轴承(1)、(9)，圆柱滚子轴承(6)、(8)、(12)和(14)进行疲劳寿命设计时，引入电蚀应力修正系数aelectric，将疲劳寿命计算公式Lna＝a1·a2·a3·L3修正为Lna,electric＝aelectrica1·a2·a3·L3，aelectric取...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立国，闫怡飞，闫相祯，刘铭刚，李文强，钮瑞艳，许志倩，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37