[發(fā)明專利]一種風機輪轂與主軸連接螺栓的強度校核方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710444486.1
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN109086465B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發(fā)明（設計）人: 晁貫良;董姝言;蘇鳳宇;何海建;程林志;沈開慧;史航;孫剛峰
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;許昌許繼風電科技有限公司;國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)新源張家口風光儲示范電站有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/17;G06F111/04;G06F119/14
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 韓天寶

1.一種風機輪轂與主軸連接螺栓的強度校核方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)建立風機輪轂與主軸連接螺栓載荷傳遞路徑上設備的三維模型，并將該三維模型導入有限元軟件，建立風機輪轂與主軸連接螺栓的有限元模型；

(2)設置風機輪轂與主軸連接螺栓有限元模型中各部件的屬性和部件間的連接關系；

(3)對風機輪轂與主軸連接螺栓的有限元模型施加極限載荷，并在有限元分析軟件中對所述有限元模型進行非線性求解，計算螺栓在極限工況下的拉應力，組合擰緊產生的剪切應力得到螺栓的等效應力，結合材料屈服強度及安全系數(shù)得到螺栓極限強度性能。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種風機輪轂與主軸連接螺栓的強度校核方法，其特征在于，所述風機輪轂與主軸連接螺栓載荷傳遞路徑上的設備包括變槳軸承內圈、變槳軸承、變槳軸承外圈、變槳電機、輪轂、鎖緊盤、主軸假體和輪轂與主軸之間的連接螺栓，其中輪轂與主軸之間通過兩圈雙頭螺柱進行連接，兩圈雙頭螺柱的內圈螺栓通過輪轂與主軸的盲孔連接，外圈螺栓通過輪轂、主軸與剎車盤進行連接。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種風機輪轂與主軸連接螺栓的強度校核方法，其特征在于，在風機輪轂與主軸連接螺栓的有限元模型中，所述風機輪轂與主軸連接螺栓設置為梁單元，所述變槳軸承內圈、變槳軸承、變槳軸承外圈、鎖緊盤、主軸假體、螺栓以及各部件之間墊片的材料均設置為鋼，變槳電機、輪轂的材料均設為QT350。

4.根據(jù)權利要求2所述的一種風機輪轂與主軸連接螺栓的強度校核方法，其特征在于，在風機輪轂與主軸連接螺栓的有限元模型中，所述變槳軸承內圈和變槳軸承外圈之間，以及變槳電機齒輪的嚙合部分均設置為通過Link10單元連接，通過設置關鍵字設置Link10單元受壓力不受拉力。

5.根據(jù)權利要求2所述的一種風機輪轂與主軸連接螺栓的強度校核方法，其特征在于，在風機輪轂與主軸連接螺栓的有限元模型中，所述變槳電機的轉動軸采用pipe16單元模擬，變槳電機轉動軸與嚙合齒之間的連接采用beam4單元模擬，變槳電機轉動軸與變槳電機之間的連接采用pipe16單元模擬。

6.根據(jù)權利要求2所述的一種風機輪轂與主軸連接螺栓的強度校核方法，其特征在于，兩圈雙頭螺柱與輪轂之間設有墊片，在風機輪轂與主軸連接螺栓的有限元模型中，所述兩圈雙頭螺柱的內圈螺栓和外圈螺栓均采用beam4單元進行模擬，墊片采用solid185實體單元劃分，兩圈雙頭螺柱與墊片之間以及兩圈雙頭螺柱與盲孔之間均采用載荷傘連接。

7.根據(jù)權利要求2所述的一種風機輪轂與主軸連接螺栓的強度校核方法，其特征在于，所述輪轂與主軸之間，以及主軸與鎖緊盤之間設置為摩擦接觸，其余部件之間設置為綁定接觸。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種風機輪轂與主軸連接螺栓的強度校核方法，其特征在于，在風機輪轂與主軸連接螺栓的有限元模型中，對主軸末端節(jié)點在三維坐標系中三個軸向的自由度進行位移約束。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種風機輪轂與主軸連接螺栓的強度校核方法，其特征在于，在對在風機輪轂與主軸連接螺栓的有限元模型施加極限載荷時，首先建立葉根中心和變槳軸承內圈的約束方程，然后在葉根中心施加載荷，并將施加載荷后的在風機輪轂與主軸連接螺栓的有限元模型提交到有限元分析軟件中進行計算。