一种螺栓与销组合连接的均载结构及均载设计方法技术

本发明专利技术提供一种螺栓与销组合连接的均载结构及均载设计方法，结构包括销外套、销内套、连接螺栓和压紧螺栓，销外套的外圆面与被连接件一和被连接件二上的销孔间隙配合，销外套沿轴线方向设置有锥形孔，销外套的壁上沿母线开设有缝隙，销内套沿轴线方向设置有内螺纹。方法包括，根据销孔尺寸、螺纹孔以及销孔的分布位置的尺寸给出尺寸精度和位置精度进行受力分析，根据计算结果调整压紧螺栓的参数、销内套和销外套的配合锥度和长度以及销孔的分布，进行一次或多次迭代得到精确的应力分布和安全系数，使螺栓与销组合承载可精确控制载荷分布，并使连接既满足可靠承载要求，又不盲目加大安全系数，该螺栓与销的组合连接安全可靠、精确可控。精确可控。精确可控。

【技术实现步骤摘要】
一种螺栓与销组合连接的均载结构及均载设计方法


[0001]本专利技术涉及风力发电
，具体涉及一种螺栓与销组合连接的均载结构及均载设计方法。

技术介绍

[0002]风力发电机组中，某些部位的连接特别是传动部分的连接，采用的是螺栓与销共同承载的方式。但是，实际应用中，螺栓与销的载荷分配较复杂，受到相关连接件强度、结构、螺栓拧紧力矩大小以及销与被连接件的配合情况的影响，螺栓与销的应力情况与安全系数难以进行精确计算。特别是目前连接形式下，受螺栓预紧力和销孔的位置精度以及销孔、销的尺寸精度的影响，到底是螺栓产生滑移、变形后销子逐渐加大承载，还是销子承载产生变形后螺栓逐渐加大承载，是很难进行分析判断的。且目前一般情况下，销与销孔采用过渡配合或小过盈配合，并采用压入或冷装的装配工艺，需要特定的工装器具。各个销子之间由于尺寸和位置精度的不同也会导致可能存在过盈及间隙的不同情况，也存在假性过盈的情况，即由于位置精度的原因非承载侧为过盈而承载侧为间隙，导致实际运行时被连接件及螺栓逐渐变形或者螺栓产生滑移后，销子才逐渐受载。销子的这种状态类似于螺栓连接未预紧或预紧力不足的状态。为了连接的可靠性及安全性，目前大多情况下靠人为地大幅提高安全系数来解决，甚至在弯扭组合承载的情况下，有的要求螺栓能单独承受所有载荷以及销能单独传递扭矩，这无疑会导致连接件与被连接件尺寸变大，数量增多。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术要解决的问题是提供一种螺栓与销组合连接的均载结构以及均载设计方法，以使连接既满足可靠承载要求，又不盲目加大安全系数，使螺栓与销的组合连接安全可靠、精确可控。
[0004]本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：本专利技术提供一种螺栓与销组合连接的均载结构，包括销外套、销内套、连接螺栓和压紧螺栓，所述销外套的外圆面与被连接件一和被连接件二上的销孔间隙配合，所述销外套沿轴线方向设置有通孔，所述通孔设置为锥形孔，所述销外套的壁上沿母线开设有缝隙，所述销内套的外表面设置为与锥形孔相匹配的锥形面，所述销内套沿轴线方向设置有内螺纹，所述被被连接件一上还设置有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔设置在销孔的底部，且所述第一螺纹孔与销孔同轴设置，所述压紧螺栓旋拧穿过内套后旋拧入被连接件一中。
[0005]进一步，所述压紧螺栓与销内套之间设置有压板，所述压板的尺寸大于销孔的直径，所述压板的一面同时抵接在销内套、销内套和被连接件二的端面上。
[0006]进一步，所述销内套的锥形面上以及销外套的锥形孔的内壁上均设置有润滑剂。
[0007]进一步，所述锥形面和锥形孔的锥度相同。
[0008]进一步，所述被连接件一和被连接件二之间还设置有与连接螺栓相匹配的第二螺纹孔，所述第二螺纹孔通过第二螺栓连接，所述第二螺纹孔与销孔间隔设置。
[0009]进一步，所述销孔以圆周分布或矩形分布的规则分布设置。
[0010]本专利技术还提供一种用于上述均载结构的均载设计方法，包括如下步骤：S1、根据销孔尺寸、第一螺纹孔以及销孔的分布位置的尺寸给出尺寸精度和位置精度，根据受力分析计算被连接件一和被连接件二之间两个方向的极限错位量；S2、预设压紧螺栓的强度等级、预紧力以及销内套、销外套与被连接件一以及被连接件二之间的理论过盈量，以及尺寸精度和位置精度的实际过盈量；S3、按销与销孔配合的最大过盈和最小过盈两种极限状态与螺栓连接的组合进行强度计算以及有限元分析；S4、根据初始计算结果，记录压紧螺栓的应力、应变以及滑移数据，记录销内套和销外套的应力、应变数据，记录被连接件一和被连接件二的应力、应变数据；S5、根据计算结果调整压紧螺栓的强度等级、规格、销外套的外径大小、销内套和销外套的配合锥度和长度以及销孔的分布，并重新调整尺寸精度及位置精度并计算销孔两个方向的极限错位量；S6、以相关尺寸误差和位置误差对压紧螺栓的应力、应变、滑移以及销外套和销内套的应力、应变没有显著影响为目标，进行一次或多次迭代，从而得到精确的应力分布和安全系数。
[0011]进一步，所述两个方向为销外套和销内套承受扭矩的正负方向。
[0012]由上述技术方案可知，本专利技术的有益效果：本专利技术提供一种螺栓与销组合连接的均载结构，包括销外套、销内套、连接螺栓和压紧螺栓，所述销外套的外圆面与被连接件一和被连接件二上的销孔间隙配合，所述销外套沿轴线方向设置有通孔，所述通孔设置为锥形孔，所述销外套的壁上沿母线开设有缝隙，所述销内套的外表面设置为与锥形孔相匹配的锥形面，所述销内套沿轴线方向设置有内螺纹，所述被被连接件一上还设置有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔设置在销孔的底部，且所述第一螺纹孔与销孔同轴设置，所述压紧螺栓旋拧穿过内套后旋拧入被连接件一中。通过该结构及均载设计方法，使螺栓与销组合承载可精确控制载荷分布，并使连接既满足可靠承载要求，又不盲目加大安全系数，该螺栓与销的组合连接安全可靠、精确可控。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0014]图1为本专利技术提供的螺栓与销组合连接的均载结构的安装示意图；图2为图1的A
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A剖视图；图3为图2的I位置的局部放大图；图4为本专利技术提供的螺栓与销组合连接的均载结构的销外套的立体结构图；附图标记:1
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被连接件一;2
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被连接件二;3
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第二螺栓;4
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销外套;5
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销内套; 6
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压板；7
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压紧螺栓；11
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销孔；12
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第一螺纹孔；41
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缝隙；42
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通孔；31
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第二螺纹孔。
具体实施方式
[0015]下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0016]请参阅图1~4所示，本专利技术提供一种螺栓与销组合连接的均载结构，包括销外套4、销内套5、连接螺栓和压紧螺栓7，所述销外套4的外圆面与被连接件一1和被连接件二2上的销孔11间隙配合，所述销外套4沿轴线方向设置有通孔42，所述通孔42设置为锥形孔，所述销外套4的壁上沿母线开设有缝隙41，所述销内套5的外表面设置为与锥形孔相匹配的锥形面，所述销内套5沿轴线方向设置有内螺纹，所述被被连接件一1上还设置有第一螺纹孔12，所述第一螺纹孔12设置在销孔11的底部，且所述第一螺纹孔12与销孔11同轴设置，所述压紧螺栓7旋拧穿过内套后旋拧入被连接件一1中。通过设置一组有销内套5和销外套4组成的胀销，内外套以锥面配合，通过锥度和内外套配合长度控制过盈量。胀销外套4径向沿母线开有缝隙41，便于内外套安装到位后销本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种螺栓与销组合连接的均载结构，其特征在于：包括销外套（4）、销内套（5）、连接螺栓和压紧螺栓（7），所述销外套（4）的外圆面与被连接件一（1）和被连接件二（2）上的销孔（11）间隙配合，所述销外套（4）沿轴线方向设置有通孔（42），所述通孔（42）设置为锥形孔，所述销外套（4）的壁上沿母线开设有缝隙（41），所述销内套（5）的外表面设置为与锥形孔相匹配的锥形面，所述销内套（5）沿轴线方向设置有内螺纹，所述被被连接件一（1）上还设置有第一螺纹孔（12），所述第一螺纹孔（12）设置在销孔（11）的底部，且所述第一螺纹孔（12）与销孔（11）同轴设置，所述压紧螺栓（7）旋拧穿过内套后旋拧入被连接件一（1）中。2.根据权利要求1所述的螺栓与销组合连接的均载结构，其特征在于，所述压紧螺栓（7）与销内套（5）之间设置有压板（6），所述压板（6）的尺寸大于销孔（11）的直径，所述压板（6）的一面同时抵接在销内套（5）、销内套（5）和被连接件二（2）的端面上。3.根据权利要求2所述的螺栓与销组合连接的均载结构，其特征在于，所述销内套（5）的锥形面上以及销外套（4）的锥形孔的内壁上均设置有润滑剂。4.根据权利要求3所述的螺栓与销组合连接的均载结构，其特征在于，所述锥形面和锥形孔的锥度相同。5.根据权利要求1所述的螺栓与销组合连接的均载结构，其特征在于，所述被连接件一（1）和被连接件二（2）之间还设置有与连接螺栓相匹配的第二螺纹孔，所述第二螺纹孔通过第二螺栓（3）连接，所述第二螺纹孔与销孔（11）间...

【专利技术属性】
技术研发人员：余民姚，周祖田，肖长远，罗胜曦，贺国凌，周熙力，黄何松，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团海装风电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：