前言

回转支承是广泛应用于工程机械、风力发电机、海洋平台、军用装备等大型机械结构中需要作相对回转运动的基础核心部件，一旦失效将造成整机失效，由于尺寸大、负载大、维修难度大、停机时间长，将造成巨大的经济损失，甚至造成重大人员伤亡事故，因此研究回转支承的设计理论、制造技术及智能监测，提升回转支承的综合性能具有重要的应用价值。

南京工业大学数字制造及测控技术团队（以下简称本团队）20余年来一直专注于回转支承先进制造及智能监测技术的研究。至2010年，研发的极坐标数控高效成形铣齿机，解决了强力切削颤振问题，铣齿工艺替代传统滚齿和插齿工艺，效率提高3～6倍，实现了进口代替；研发的数控滚道车、磨再制造机床，实现车磨复合功能，充分利用企业存量资源，提升了加工数字化水平；研发的综合性能试验装备，实现了复杂工况动态载荷的模拟，打破了国外的技术封锁，增强了企业自主研发能力。三类新装备在大部分回转支承企业得到应用，服务于占全国产量80%以上的产品，同时在大重型齿轮加工行业得到推广，成果获2011年江苏省科学技术一等奖、2012年中国发明专利金奖。

从2008年开始，随着风电行业的快速发展，风电回转支承的高可靠性要求与我国薄弱的设计、制造、运维等理论基础形成巨大的反差，虽然在国外厂家产能受限形势下，国内风电回转支承厂家大规模发展起来，并且陆续装机运用，但是运行的不确定性风险让企业寝食难安。基于现实企业的需求，本团队成员将研究重点由制造环节转移到回转支承动静态特性分析、损伤机理、试验方法及数据分析的研究，希望弥补设计理论和测试方法的空白，提升回转支承整体性能。历时10年，基于非线性弹簧的回转支承静动态特性分析方法、基于小样本的可靠性分析方法、基于人工智能故障诊断与寿命预测方法等逐渐在回转支承行业中推广。同时理论联系实际，从轴承相关理论中寻找支撑，在实践中提升理论，培养了一批又一批具有丰富理论知识和实践能力的优秀学生，他们扎根在我国风电行业，成为风机主机厂或者是配套部件厂核心岗位的研发人员，甚至是行业资深专家或企业技术高管。2017年，我国宣布3.6MW以下风电回转支承全部替代进口，南京工业大学成为重要贡献单位之一，获中国机械工业科学技术一等奖。

随着2020年“双碳”战略的提出，大型化风电设备需求迅猛，同时大盾构等大国重器的核心零部件的进口替代需求迫切，一众主机与部件企业加紧布局核心技术研发领域，本团队成为他们的同行者，加工直径10m盾构机回转支承制造装备于2022年实现应用，20MW级风电回转支承测试平台呼之欲出。

本书是20余年来本团队全体科研工作者的成果凝练，以及三一索特传动设备有限公司、洛阳LYC轴承有限公司、马鞍山方圆精密机械有限公司等合作企业工程实践的经验总结，希望为回转支承性能的提升奠定基础，提供思路。由陈捷完成了第一、四、五章的撰写工作和全书的校稿，王华完成了第二、六章的撰写工作，洪荣晶完成了第三章的撰写工作。同时，王赛赛、张典震、金晟、包伟刚、乾钦荣、温竹鹏等研究生参与了资料整理。

本书涉及的研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划和苏州市重点研发计划，江苏省高校优势学科建设项目的支持与资助。同时本书在撰写和出版过程中，得到了机械工业出版社责任编辑给予的热情帮助和支持，在此一并表示感谢！

书籍是社会进步的阶梯，也许本书不够完美，但希望通过我们的努力，能够为提升我国的回转支承技术及应用水平做出贡献。

由于回转支承制造行业专业性较强，研究的人员较少，可以借鉴的资料不多，书中有的内容，可能存在不成熟的部分，难免有不足之处，请大家批评斧正，不辞指教，作者们感激不尽。

陈捷王华洪荣晶
2023年5月于南京