風(fēng)力機(jī)主軸軸承有一個(gè)或前后兩個(gè)，主軸軸承承受的力主要有風(fēng)葉及輪轂的重量、風(fēng)通過風(fēng)輪作用在主軸的力，因而主軸軸承主要承受徑向力, 以及由于風(fēng)力而產(chǎn)生的軸向力，由于風(fēng)力的變化，風(fēng)的湍流，主軸會(huì)產(chǎn)生彎曲、擺動(dòng)，要求主軸有強(qiáng)抗傾覆力矩的能力，也就是說軸承必須有多方向承載能力。本課件介紹風(fēng)力機(jī)主軸前軸承（后軸承多數(shù)是一樣），其安裝位置位于轉(zhuǎn)子輪轂后。軸承主要結(jié)構(gòu)與普通滾子軸承相同，包括軸承、軸承座、軸承座端蓋、密封圈等，見圖1。

圖2是軸承的剖開圖，可以看到軸承內(nèi)部組成。

擰開端蓋螺栓，可對軸承進(jìn)行拆解，圖3是軸承的拆解圖，可以看到軸承部件的結(jié)構(gòu)。在實(shí)際應(yīng)用中密封圈起到夾緊軸承的作用。

軸承座兩側(cè)有底板，底板上有螺栓孔，底板是軸承座的支腳，用螺栓穿過螺栓孔，把軸承座安裝在風(fēng)力機(jī)的機(jī)座上。

主軸軸承主要受徑向力、軸向力與很大的傾覆力矩。軸承要能在內(nèi)圈與外圈之間有一定偏斜和錯(cuò)位時(shí)仍能正常運(yùn)行，這就要求軸承有良好的調(diào)心性能。球面滾子軸承有良好的調(diào)心性能，稱為調(diào)心滾子軸承，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)廣泛使用調(diào)心滾子軸承作為主軸軸承。圖4是一個(gè)調(diào)心滾子軸承的結(jié)構(gòu)圖，軸承由球面滾子、保持架、軸承內(nèi)圈與軸承外圈組成。

圖5是風(fēng)力機(jī)調(diào)心滾子軸承拆解圖，可以清楚看到軸承各零件的結(jié)構(gòu)。

調(diào)心滾子軸承之所以能調(diào)心是特殊的滾子與滾道結(jié)構(gòu)，調(diào)心滾子軸承的外圈的內(nèi)周面是球面，球心在軸承的中心位置，這個(gè)內(nèi)球面就是滾道。軸承有有兩列滾子，共用外圈的球面滾道。滾子呈鼓形，鼓面與外圈球面滾道相吻合，稱為球面滾子。對應(yīng)兩列滾子在軸承內(nèi)圈有兩條滾道，與軸承軸線傾斜成一定角度，見圖6左圖。兩列滾子不僅可以繞軸承軸線旋轉(zhuǎn)，還能以軸承中心轉(zhuǎn)動(dòng)，圖6右圖就是內(nèi)圈軸線與外圈軸線傾斜5度時(shí)的狀態(tài)，此時(shí)內(nèi)圈依然可繞自己的軸線自由旋轉(zhuǎn)。所以說調(diào)心滾子軸承具有自動(dòng)調(diào)心性能。由于滾子與內(nèi)圈與外圈的接觸是線不是點(diǎn)，所以可以承受徑向重負(fù)荷和沖擊負(fù)荷。

圖7是一張調(diào)心滾子軸承產(chǎn)品照片，可以看出，軸承內(nèi)圈可以在軸承外圈內(nèi)任意角度轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖9  外齒四點(diǎn)接觸球軸承

圖12是外齒四點(diǎn)接觸球軸承，齒做在軸承外圈外部。

圖17是組合后的單列圓錐滾子軸承

單列圓錐滾子軸承能能承載徑向負(fù)荷，但只能承載單方向軸向負(fù)荷，常需與其他軸承配合使用，采用2個(gè)單列圓錐滾子軸承可以承載雙向軸向負(fù)荷。在超大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用2個(gè)單列圓錐滾子軸承組成兩點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)，稱為TRB+TRB結(jié)構(gòu)，圖18是采用TRB+TRB軸承結(jié)構(gòu)的風(fēng)力機(jī)主軸與軸承座。

在超大功率半直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主軸軸承就采用TRB+TRB結(jié)構(gòu)。

直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組沒有齒輪箱，主軸分雙軸承結(jié)構(gòu)與單軸承結(jié)構(gòu)兩種。單軸承結(jié)構(gòu)的風(fēng)力機(jī)主軸只有一個(gè)軸承，由于一個(gè)軸承對傾覆力矩的承受能力較差，解決辦法是采用大直徑軸承，目前單軸承結(jié)構(gòu)使用的軸承直徑已超過3m，采用雙列圓錐滾子軸承。由于滾子軸線與軸承軸線之間有夾角，使軸承能承載徑向負(fù)荷與軸向負(fù)荷，夾角越大軸向承載能力越前強(qiáng)。滾子是圓錐狀，所有滾子圓錐表面的投影線都在軸承軸線的同一點(diǎn)相交。所以這種軸承有很好的軸向負(fù)荷、徑向負(fù)荷、傾覆力矩的承載能力。

圖19是雙外圈雙列圓錐滾子軸承，相當(dāng)二個(gè)單列圓錐滾子軸承面對面組成。二個(gè)軸承的內(nèi)圈整合成一個(gè)內(nèi)圈，為了安裝，軸承的外圈仍為二個(gè)，兩外圈之間有中隔圈，改變中隔圈厚度來調(diào)整軸承的游隙。軸承游隙是軸承滾子與軸承內(nèi)外圈之間的間隙。

圖20是雙內(nèi)圈雙列圓錐滾子軸承，由二個(gè)單列圓錐滾子軸承背靠背組成，二個(gè)軸承的外圈整合成一個(gè)外圈，為了安裝，軸承的內(nèi)圈仍為二個(gè)，兩內(nèi)圈之間有中隔圈，改變中隔圈厚度，即可調(diào)整軸承的游隙。

大直徑雙列圓錐滾子軸承在風(fēng)電中的應(yīng)用見單軸承直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組課件。

把圓柱形滾子軸線與軸承軸線成45度排列，相鄰滾子交叉排列（相互垂直），見圖21（圖中橙色的是略帶錐面的滾子），為了同時(shí)承受多方向載荷。

圖22也是交叉圓柱滾子轉(zhuǎn)盤軸承結(jié)構(gòu)圖片。采用交叉圓柱滾子可承受更大的載荷。

用在軸向載荷特別重，徑向載荷較輕的場合的轉(zhuǎn)盤軸承，采用不同的滾子進(jìn)行組合，用柱形滾子承受軸向載荷，用球形滾子承受徑向載荷，稱為球柱聯(lián)合式轉(zhuǎn)盤軸承，見圖23。球柱聯(lián)合式轉(zhuǎn)盤軸承主要承受軸向載荷，承受傾覆力矩能力較差。

轉(zhuǎn)盤軸承除了用在風(fēng)力機(jī)的偏航軸承與變槳軸承外，還用于起重機(jī)、塔吊、冶金礦山機(jī)械、國防工業(yè)等重型設(shè)備。轉(zhuǎn)盤軸承還有其他一些結(jié)構(gòu)形式，這里不再介紹了。