(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211120993.7 (22)申请日 2022.09.15 (71)申请人 中国船舶重 工集团海 装风电股份有 限公司 地址 401122 重庆市北部新区经开园金渝 大道30号 (72)发明人 余民姚　周祖田　肖长远　罗胜曦　 贺国凌　周熙力　黄何松　 (74)专利代理 机构 重庆棱镜智慧知识产权代理 事务所(普通 合伙) 50222 专利代理师 李兴寰 (51)Int.Cl. F16B 5/10(2006.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 30/23(2020.01) (54)发明名称 一种螺栓与销组合连接的均载结构及均载 设计方法 (57)摘要 本发明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。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 115306802 A 2022.11.08 CN 115306802 A 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 （1 1） 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 （1 1） 间隔设置 。 6.根据权利要求5所述的螺栓与销组合连接的均载结构， 其特征在于， 所述销孔 （11） 以 圆周分布或矩形分布的规则分布设置 。 7.一种用于权利要求1~6任一项所述螺栓与销组合连接的均载结构的设计方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 根据销孔 （11） 尺寸、 第一螺纹孔 （12） 以及销孔 （11） 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 （1） 和被连接件二 （2） 之间两个方向的极限错位 量； 预设压紧螺栓 （7） 的强度等级、 预紧力以及销内套 （5） 、 销外套 （4） 与被连接件一 （1） 以 及被连接件二 （2） 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； 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； 根据初始计算结果， 记录压紧螺栓 （7） 的应力、 应变以及滑移数据， 记录销内套 （5） 和销 外套 （4） 的应力、 应 变数据， 记录被连接件一 （1） 和被连接件二 （2） 的应力、 应 变数据； 根据计算结果调整压紧螺栓 （7） 的强度等级、 规格、 销外套 （4） 的外径大小、 销内套 （5） 和销外套 （4） 的配合锥度和 长度以及销孔 （11） 的分布， 并重新调整尺寸精度及位置精度并 计算销孔 （1 1） 两个方向的极限错 位量； 以尺寸误差和位置误差对压紧螺栓 （7） 的应力、 应变、 滑移以及销外套 （4） 和销内套 （5） 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。 8.根据权利要求7所述的设计方法， 其特征在于， 所述两个方向为销外套 （4） 和销内套 （5） 承受扭矩的正负方向。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115306802 A 2一种螺栓与销组合连接的均载 结构及均载设计方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 风力发电技术领域， 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。 背景技术 [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。 发明内容 [0003]有鉴于此， 本发明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]本发明通过以下技术手段解决上述技术问题： 本发明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 。说　明　书 1/4 页 3 CN 115306802 A 3