除此之外，包括我們提到的從應(yīng)用分析來降低齒輪箱的失效風(fēng)險(xiǎn)，包括前行輪軸承的應(yīng)用它的打滑導(dǎo)致的早期失效，我們現(xiàn)在推廣的應(yīng)用是不帶外圈的軸承設(shè)計(jì)，我們講整合式軸承設(shè)計(jì)。右下角紅框圈出來的是我們提到的失效模式，就是在行星架軸承檔邊的失效。我們可以看到，目前我們齒輪箱最典型的設(shè)計(jì)就是一級(jí)行星，加兩級(jí)平行軸，包括兩級(jí)行星加兩級(jí)平行軸這樣的設(shè)計(jì)形式。在這樣的設(shè)計(jì)當(dāng)中考慮的成本和設(shè)計(jì)空間通常在第一級(jí)行星架的位置我們應(yīng)用的軸承有圓柱軸承，也有圓錐軸承。但是，過去很多應(yīng)用里面，我們看到比較多的滿裝的應(yīng)用，這么一個(gè)應(yīng)用，我們應(yīng)用這么多年，在1.5MW到2MW的范圍內(nèi)它的風(fēng)險(xiǎn)是非常低的。但是隨著齒輪箱設(shè)計(jì)的增大，如果我們把這種設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的放大，我們就看到了一個(gè)新的風(fēng)險(xiǎn)，這一塊就看到了對(duì)圓柱軸承套餐檔邊和滾子發(fā)生的磨損失效。圖片左邊的小圖片是滾子的斷裂，這種情況繼續(xù)發(fā)生下去，就是整個(gè)軸承的破壞失效，最終導(dǎo)致齒輪箱的失效。
    這種情況是怎么發(fā)生的呢?針對(duì)這樣的情況，我們可以采取哪些手段避免來提高我們齒輪箱的可靠性呢?針對(duì)這一點(diǎn)，我從這樣一個(gè)機(jī)理出發(fā)，最終拋磚引玉提出一點(diǎn)預(yù)防措施這樣的建議。我們講要考慮軸承的載荷特性，我們就要考慮軸承所載的工況，第一級(jí)的行星架載荷來源不是來自于齒輪箱的扭力，或者力矩，它的來源更多和主軸，包括齒輪箱箱體的支撐相關(guān)的這樣一個(gè)系統(tǒng)性模型來分析的。那我們就需要考慮到風(fēng)級(jí)主軸軸承的布置形式對(duì)它的載荷是什么樣一個(gè)影響。我們常見的裝機(jī)主軸承布置形式有三種，第一、三點(diǎn)支撐，這個(gè)圖片上主軸軸承有一個(gè)軸承，另外是齒輪箱內(nèi)部的軸承進(jìn)行支撐。對(duì)這樣一個(gè)設(shè)計(jì)，作為這樣一個(gè)傳動(dòng)模型，宏觀來看，它是一個(gè)兩點(diǎn)支撐，主軸是作為一個(gè)定位端，整個(gè)齒輪箱以扭力臂這個(gè)位置作為一個(gè)浮動(dòng)端的設(shè)計(jì)。從主軸到齒輪箱箱體，這個(gè)力的傳遞就是第一級(jí)行星架軸承。從這個(gè)系統(tǒng)模型來看，這個(gè)行星架軸承承受的載荷是風(fēng)力載荷，對(duì)這種設(shè)計(jì)，我們對(duì)軸承的考核是尤其關(guān)鍵的，尤其是它的承載能力和壽命。我們必須建立如圖所示的系統(tǒng)模型才能對(duì)軸承進(jìn)行考核，這時(shí)候需要施加的載荷就是風(fēng)力載荷以及一些部件的制作。
    對(duì)于這種情況是不存在我們今天要提到的第二點(diǎn)載荷區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)的，因?yàn)閮蓚€(gè)軸承承受的間相載荷都是比較大的，方向也是一致的，這個(gè)大家可以做一個(gè)對(duì)比。
    追軸軸承的第二種和第三種控制形式是兩點(diǎn)支撐和單個(gè)軸承支撐。這兩種設(shè)計(jì)有一個(gè)共同點(diǎn)，從理論上講，如果主機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的是達(dá)到我們理想情況，主軸軸承承受了所有的風(fēng)力載荷，包括間相載荷，軸向載荷，以及彎距。對(duì)于齒輪箱第一級(jí)軸承它的載荷在哪里呢?如圖所示，整個(gè)齒輪箱的重量通過第一級(jí)轉(zhuǎn)嫁軸承傳到主軸上，最終釋放到機(jī)架上。通常對(duì)于齒輪箱箱體本身的重心相對(duì)于我們軸承的位置，它是一個(gè)偏心的，再加上整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)有一個(gè)傾角，這兩個(gè)軸承承受的載荷是呈對(duì)角曲線的。上方向的軸承承載區(qū)域在下部，下方向的軸承承載區(qū)域在上部。因?yàn)辇X輪箱這樣一個(gè)縱向分離，我們上方向的軸承還需要承受一個(gè)軸向載荷。這種載荷有一個(gè)特點(diǎn)，由于齒輪箱的動(dòng)力本身很輕，這兩個(gè)軸承的間相載荷是很小的。