风力发电机组中主轴连接轮毂和齿轮箱，是低速重载NSK轴承，可靠性方面要求较高，也极易出现故障。为了解决故障多发现象，需要系统的对现场轴承运转状况及失效形式进行分析和研究。
1 NSK轴承失效理论体系
首先建立轴承失效的寿命分析体系，包括轴承的载荷分布，润滑油膜建立条件及轴承的润滑状态，轴承的寿命计算方法及影响因素。
分析轴承载荷，需建立如下传动链几何模型。
传动链力学模型简化图
计算时求解结构的平衡方程，即可得到轴承载荷。轴承的润滑理论中，以 Dowson 提出的最小油膜厚度公式
应用较为普遍，其表述的油膜最小厚度计算公式为:
对于特定轴承而言，轴承的尺寸和材料都是固定的，公式中每个参数，U－ 是与接触面运动速度、油脂运动粘度相关的物
理量，η 是与油脂运动粘度，Q－z 是与载荷相关的物理量，Ｒ 是滚动体运动半径。
由于NSK轴承运转时内圈旋转外圈不动，滚子与内圈接触位置线速度相同，假定轴承转速为 n r/min，在可以求得滚子的转动
角速度为:ω = 2πn60Ｒir其中 Ｒi是内圈接触位置半径，r 是滚子半径。
通过滚子速度可以计算得到 U－ ，油膜厚度与其表面粗糙度的均方根值的比值决定了轴承的润滑状态，即令:
当 Λ ＜ 1 时，润滑状态为边界润滑，1 ＃Λ ＜ 3 时为混合润滑，Λ 3 时为流体润滑，一般情况下，Λ 越大润滑状态越好。
轴承的寿命模型可根据损伤理论建立。通过轴承寿命计算方法可计算出当前工况下轴承的寿命 Li以及当前工况下轴承的转数 ni，于是当前工况下轴承的损伤量 Di 也可以计算得到，对损伤进行累计就可得到轴承的总损伤。
D = ∑Di = ∑ ni
Li
计算结果应满足 D ＜1，若 D ＞1，则轴承寿命不满足使用要求。
2 现场故障调查
与此同时，风场技术人员对现场故障机进行了问题排查，现场主要故障形式分析如下:
a、轴承转动困难、发热;
b、轴承产生振动，运转发出异响;
c、内座圈剥落、开裂;
d、外座圈剥落、开裂; e、轴承滚道和滚动体产生压痕。
3 通过对现场考察及对多台失效机组主轴NSK轴承进行拆解分析，得到如下结论在滚道组织或热处理硬度不均匀处，表面基体发生分层变形，造成表层疲劳开裂而脱落，而脱落物混入油脂中进一步加速滚道面磨损。表面硬度偏低区域，无法承受长时间压力和磨粒磨损，最终造成内外圈大面积碾压剥落，此时，轴承出现持续异常升温现象。
在进行现场考察过程中，同时还会发现轴承座安装孔部位有较为严重都螺栓压痕和锈痕，而且基本朝向一侧。轴承座底部安装面也会有异常锈蚀的现象发生。由此而知，轴承发生挤压变形的原因很大程度来自于轴承座的偏移，使得轴承无法同心而出现最后的损坏情况。
针对以上问题，可以考虑在轴承座特定位置加装测位移装置，实时监测轴承座位移情况。利用程序判断位移量及位移方向。
其次，对主轴轴承进行多点温度信号采集。通过特定程序判断计算轴承运转情况。同时，增加主轴部位都自动润滑系统，通过定期的油脂加注，改善轴承内部运转情况。
