CN111444647A - 一种风机变桨轴承连接螺栓建模与强度校核方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风机变桨轴承连接螺栓建模与强度校核方法，利用三维绘图软件，构建变桨轴承与轮毂连接螺栓、变桨轴承与叶片连接螺栓及载荷传递路径相关部件的三维几何模型并得到装配体，经有限元前处理软件对该装配体分别进行网格划分和属性定义，再建立有限元模型，以实现载荷传递路径完整，其中上述载荷传递路径相关部件至少包括：叶片叶根部分、叶片法兰、变桨轴承内圈、变桨轴承外圈、变桨轴承滚球、轮毂、变桨电机、变桨轴承与轮毂连接螺栓、变桨轴承与叶片连接螺栓、螺栓垫片、风轮锁紧盘及主轴假体部分。通过有限元模型实现了完整的载荷传递路径，能够准确计算风机变桨轴承与轮毂和叶片连接螺栓的强度性能，提高了风电机组运行的可靠性。

Description

一种风机变桨轴承连接螺栓建模与强度校核方法

技术领域

本发明涉及风力发电领域材料技术领域，特别涉及一种风机变桨轴承连接螺栓建模与强度校核方法。

背景技术

随着社会经济的快速发展，人们对能源的需求也在迅猛增长。而风能作为一种清洁无污染的可再生能源，越来越受到人们的重视。由于国家政策的大力支持，近几年风电机组的国产化程度逐渐提高。风电机组功率的逐渐增大使得机组内部结构件也越来越大，结构件的强度性能也愈发重要，尤其是机组中使用数量巨大的连接螺栓，其强度性能关系着整个风电机组的安全性与可靠性。变桨轴承连接螺栓作为风电机组最重要的连接螺栓之一，起着连接轮毂、变桨轴承与叶片等部件的作用。当外部风速超出机组的额定风速时，变桨电机通过变桨轴承将与其螺栓连接的叶片进行变桨，以此来保障叶片乃至整个机组的安全性。因此，变桨轴承连接螺栓的强度性能对整个风机的安全运行起到非常关键的作用。

变桨轴承连接螺栓在风机运行中承受着复杂的动态载荷，且由于变桨轴承的非线性影响，采用常规的工程算法计算该连接螺栓强度性能时，计算精度难以满足工程需要，因此通常采用有限元分析法，通过建立更接近于实际的有限元模型，精确评估螺栓的强度性能。但目前利用有限元分析法建立的螺栓计算模型相对简单，难以完整的模拟载荷的传递，从而使得螺栓计算模型的刚度与实际模型的刚度差异较大。在现有的变桨轴承连接螺栓强度性能分析技术中，如申请公布号为CN201510473474.2，申请公布日为2015年12月16日的发明专利申请公开了一种风机变桨轴承与轮毂和叶片连接螺栓强度性能的校核方法，该方法采用有限元软件建立1/3周期模型，对变桨轴承连接螺栓进行了实体单元建模与强度分析。但该专利文件中计算模型不完整，对变桨轴承的非线性及螺栓的受力分析考虑的不够全面，对螺栓强度性能的校核不够准确，不符合实际工作情况。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种风机变桨轴承连接螺栓有限元建模与强度校核方法，用于解决现有技术中关于风机变桨轴承与轮毂连接螺栓、风机变桨轴承与叶片连接螺栓载荷传递路径不完整，变桨轴承的非线性与螺栓的受力分析考虑不周全，导致所述连接螺栓强度性能校核不准确的问题。

为解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种风机变桨轴承连接螺栓建模方法，包括如下步骤：

利用三维绘图软件，对所述变桨轴承与轮毂连接螺栓、变桨轴承与叶片连接螺栓及其载荷传递路径相关部件进行三维几何建模与模型装配，得到三维几何模型，其中，所述载荷传递路径相关部件包括：叶片叶根部分、叶片法兰、变桨轴承内圈、变桨轴承外圈、变桨轴承滚球、轮毂、变桨电机、变桨轴承与轮毂连接螺栓、变桨轴承与叶片连接螺栓、螺栓垫片、风轮锁紧盘及主轴假体部分；

利用有限元前处理软件对所述三维几何模型进行网格划分，得到网格模型，定义所述载荷传递路径相关部件的单元、材料、实常数、横截面等属性，将所述网格模型导入有限元分析软件，按照相邻部件之间的实际接触关系定义相关接触对，建立有限元模型。

进一步地，所述利用有限元前处理软件对所述三维几何模型进行网格划分，包括：

所述叶片叶根部分、所述叶片法兰、所述变桨轴承内圈、所述变桨轴承外圈、所述风轮锁紧盘、所述主轴假体部分与所述螺栓垫片均采用规则的八节点六面体单元solid185进行网格划分；和/或

所述轮毂与所述变桨电机采用十节点四面体单元solid187进行网格划分；和/或

所述变桨齿轮箱采用梁单元beam188与杆单元link180建模，以实现变桨电机、轮毂与变桨轴承内圈之间的载荷传递，其中通过关键字设置所述link180单元受压不受拉；和/或

所述变桨轴承与轮毂连接螺栓、所述变桨轴承与叶片连接螺栓使用所述梁单元beam188建模，并通过定义所述梁单元截面属性来模拟所述变桨轴承与轮毂连接螺栓、所述变桨轴承与叶片连接螺栓的螺纹部分与光杆部分；和/或

所述变桨轴承与轮毂连接螺栓、所述变桨轴承与叶片连接螺栓与所述螺栓垫片和所述螺纹部分采用所述梁单元beam188进行连接；和/或

所述变桨轴承内圈和所述变桨轴承外圈之间的所述变桨轴承滚球按照实际个数采用弹簧单元combin39进行建模，使用预定义的力-变形曲线来定义所述变桨轴承滚球承受压缩载荷的变刚度，每个所述变桨轴承滚球采用六个所述combin39单元辐条轮模拟，六个所述comin39单元相对于滚道水平面分别成±30°、±50°、±70°分布。

进一步地，所述变桨轴承外圈和所述轮毂之间、所述叶片法兰与所述叶片叶根部分之间、所述叶片法兰与所述变桨轴承内圈之间均设置为摩擦接触，其余部件之间的接触关系设置为绑定接触。

进一步地，所述变桨轴承外圈和所述轮毂之间、所述叶片法兰与所述叶片叶根部分之间和/或所述叶片法兰与所述变桨轴承内圈之间的摩擦系数均为0.2。

本发明第二方面还提供了一种风机变桨轴承连接螺栓强度校核方法，用于对上述变桨轴承与轮毂连接螺栓、变桨轴承与叶片连接螺栓有限元模型进行极限强度校核，包括如下步骤：

对所述有限元模型设置不同的边界条件，约束相关自由度与施加不同的极限工况；

利用有限元分析软件对所述有限元模型进行求解，得到所述变桨轴承与轮毂连接螺栓、变桨轴承与叶片连接螺栓的极限强度。

进一步地，所述约束相关自由度为主轴假体部分后端面节点的所有自由度全约束，分别在所述3个叶片叶根部分中心处设置一个主节点，通过刚性梁单元beam188将其与所述叶片叶根部分上端面节点进行连接，将所述3个叶片叶根处的极限载荷传递到所述3个叶片上，其中，所述极限载荷为3个叶片叶根部分中心处的极限载荷。

进一步地，所述利用有限元分析软件对有限元模型进行求解，包括：

向所述变桨轴承与轮毂连接螺栓、所述变桨轴承与叶片连接螺栓施加最大预紧力；

基于所述最大预紧力施加不同的极限载荷

进行所述极限工况的加载与计算。

本发明第二方面还提供了一种风机变桨轴承连接螺栓强度校核方法，用于对上述风机变桨轴承连接螺栓有限元模型进行疲劳强度校核，包括如下步骤：

对所述有限元模型设置不同的边界条件，约束相关自由度与施加疲劳极限工况；

利用有限元分析软件对所述有限元模型进行求解，得到所述变桨轴承与轮毂连接螺栓、所述变桨轴承与叶片连接螺栓热点的载荷-应力曲线，并利用所述载荷-应力曲线将疲劳载荷谱转化为应力谱；

结合材料的S/N曲线利用疲劳分析软件对所述变桨轴承与轮毂连接螺栓、所述变桨轴承与叶片连接螺栓进行疲劳计算，得到所述变桨轴承与轮毂连接螺栓、所述变桨轴承与叶片连接螺栓的疲劳强度。

进一步地，所述约束相关自由度是指主轴假体部分后端面节点的三个自由度全约束，选取3个叶片叶根中心处弯矩载荷最大的所述叶片叶根中心处的疲劳极限载荷，将其分别施加到与所述变桨轴承与轮毂连接螺栓、变桨轴承与所述叶片连接螺栓相对应的所述叶片叶根中心主节点上。

进一步地，所述利用有限元分析软件对所述有限元模型进行求解，包括：

向所述变桨轴承与轮毂连接螺栓、所述变桨轴承与叶片连接螺栓施加最小预紧力；

基于最小预紧力施加疲劳极限载荷；

进行疲劳极限工况的加载与计算。

本发明实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

现有技术中关于变桨轴承连接螺栓构建的有限元模型是比较简单的周期模型，且考虑的载荷分量不够完整，计算得到的强度性能不够准确，导致与实际运行状况存在较大差异。本发明在构建有限元模型时，充分考虑到变桨轴承连接螺栓在风机实际运行中的受力情况，加入了变桨电机与变桨齿轮箱对变桨轴承连接螺栓载荷传递的影响，形成了完整的载荷传递路径，同时考虑到变桨轴承的非线性，采用弹簧单元combin39对变桨轴承滚球进行模拟，通过实常数赋予其变刚度，从而建立起完整的有限元模型，此模型可以更加准确而又真实的反映变桨轴承连接螺栓的实际结构。本发明考虑到螺栓的实际受力，在极限强度计算时同时加载了3个叶片叶根中心处的极限载荷即六个力分量，使得连接螺栓强度校核更加准确，提高了风机运行的可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例的计算模型示意图；

图2是本发明实施例的变桨轴承连接螺栓部分计算模型示意图；

图3是本发明实施例的变桨电机与变桨轴承连接部分计算模型示意图；

图4是本发明实施例的变桨轴承滚球部分计算模型示意图；

图5是本发明实施例的变桨轴承滚球力-变形曲线示意图；

图6是本发明实施例的变桨轴承与轮毂和连接叶片连接螺栓载荷-应力曲线示意图。

图中：1、叶片叶根部分，2、叶片法兰，3、变桨轴承内圈，4、变桨轴承外圈，5、变桨轴承滚球，6、轮毂，7、变桨轴承与轮毂连接螺栓，8、变桨轴承与叶片连接螺栓，9、变桨电机，10、变桨齿轮箱，11、风轮锁紧盘，12、主轴假体部分。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

请参照图1和图2，本发明实施例提供一种风机变桨轴承连接螺栓建模方法，如下步骤：

S110，利用三维绘图软件，对变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承与叶片连接螺栓8及其载荷传递路径相关部件进行三维几何建模与模型装配，得到三维几何模型，其中，载荷传递路径相关部件包括：叶片叶根部分1、叶片法兰2、变桨轴承内圈3、变桨轴承外圈4、变桨轴承滚球5、轮毂6、变桨电机9(包含变桨齿轮箱10)、变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承与叶片连接螺栓8、螺栓垫片、风轮锁紧盘11及主轴假体部分12；

S120，利用有限元前处理软件对三维几何模型进行网格划分，得到网格模型，定义载荷传递路径相关部件的单元、材料、实常数、横截面等属性，将网格模型导入有限元分析软件，按照相邻部件之间的实际接触关系定义相关接触对，建立完整的有限元模型。其中，载荷传递路径相关部件具体包括：叶片叶根部分1、叶片法兰2、变桨轴承内圈3、变桨轴承外圈4、变桨轴承滚球5、轮毂6、变桨电机9、变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承和叶片连接螺栓8、螺栓垫片、风轮锁紧盘11及主轴假体部分12。

可选的，三维几何模型包括变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承与叶片连接螺栓8及其相邻部件的完整模型，涵盖了载荷由叶片通过变桨轴承传递到轮毂6的完整路径，上述三维几何模型能够更加真实的模拟实际结构，且模型中所有部件的材料属性均根据实际情况设置，即叶片叶根部分1采用各向异性材料，叶片法兰2、变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承与叶片连接螺栓8、变桨轴承内圈3、变桨轴承外圈4、变桨轴承滚球5、风轮锁紧盘11及主轴假体部分12的材料均为钢，轮毂6与变桨电机的材料为铸铁(QT350)。

请参照图3和图4，在本发明实施例的一个实施方式中，利用有限元前处理软件对三维几何模型进行网格划分，具体包括：叶片叶根部分1、叶片法兰2、变桨轴承内圈3、变桨轴承外圈4、风轮锁紧盘11、主轴假体部分12与螺栓垫片均采用规则的八节点六面体单元solid185进行网格划分。和/或，轮毂6与变桨电机9采用十节点四面体单元solid187进行网格划分；和/或，变桨齿轮箱10采用梁单元beam188与杆单元link180建模，以实现变桨电机9、轮毂6与变桨轴承内圈3之间的载荷传递，其中通过关键字设置link180单元受压不受拉。和/或，变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承与叶片连接螺栓8使用梁单元beam188建模，并通过定义梁单元截面属性来模拟变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承与叶片连接螺栓8的螺纹部分与光杆部分。和/或，变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承与叶片连接螺栓8、螺栓垫片和螺纹部分采用梁单元beam188进行连接。和/或，变桨轴承内圈3和变桨轴承外圈4之间的变桨轴承滚球5按照实际个数采用弹簧单元combin39进行建模，使用预定义的力-变形曲线来定义变桨轴承滚球5承受压缩载荷的变刚度，如图5所示，变桨轴承滚球5承受不同压力作用时会产生不同的变形，即变桨轴承滚球5的刚度是随着压力载荷的变化而变化的，此方法能更准确的模拟变桨轴承滚球5的非线性特性，同时为了能够考虑到压力角的变化，每个变桨轴承滚球5采用六个combin39单元辐条轮模拟，六个comin39单元相对于滚道水平面分别成±30°、±50°、±70°分布。

可选的，变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承与叶片连接螺栓8的有限元模型中，各部件间的连接关系根据实际接触方式在有限元软件中设置，变桨轴承外圈4和轮毂6之间、叶片法兰2与叶片叶根部分1之间、叶片法兰2与变桨轴承内圈3之间均设置为摩擦接触，其余部件之间的接触关系设置为绑定接触，从而建立起完整而准确的有限元模型。优选的，变桨轴承外圈4和轮毂6之间、叶片法兰2与叶片叶根部分1之间和/或叶片法兰2与变桨轴承内圈3之间的摩擦系数均为0.2。

本发明实施例的第二方面提供了一种风机变桨轴承连接螺栓强度校核方法，用于对上述风机变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承与叶片连接螺栓8的有限元模型进行极限强度校核，包括如下步骤：

S210，对有限元模型设置不同的边界条件，约束相关自由度与施加不同的极限工况。

S220，利用有限元分析软件对有限元模型进行求解，得到变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承与叶片连接螺栓8的极限强度。

可选的，在上述步骤S210中，约束相关自由度为主轴假体部分12后端面节点的所有自由度全约束，分别在3个叶片叶根部分1中心处设置一个主节点，通过刚性梁单元beam188将其与叶片叶根部分1上端面节点进行连接，将3个叶片叶根处的极限载荷传递到3个叶片上，其中，极限载荷为3个叶片叶根部分1中心处的极限载荷。

可选的，在上述步骤S220中，利用有限元分析软件对有限元模型进行求解，具体包括如下步骤：

S221，向变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承与叶片连接螺栓8施加最大预紧力。

S222，基于最大预紧力施加不同的极限载荷。

S223，进行极限工况的加载与计算。

可选的，上述步骤S223中进行极限工况的加载与计算，具体可以通过采用ADPL语言编写命令流对极限工况的加载与计算。

本发明实施例的第三方面提供了一种风机变桨轴承连接螺栓强度校核方法，用于对上述风机变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承与叶片连接螺栓8的有限元模型进行疲劳强度校核，包括如下步骤：

S310，对有限元模型设置不同的边界条件，约束相关自由度与施加疲劳极限工况。

S320，利用有限元分析软件对有限元模型进行求解，得到变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承与叶片连接螺栓8热点的载荷-应力曲线，并利用载荷-应力曲线将疲劳载荷谱转化为应力谱。

S330，结合材料的S/N曲线利用疲劳分析软件对变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承与叶片连接螺栓8进行疲劳计算，得到变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承与叶片连接螺栓8的疲劳强度。

可选的，上述步骤S310中的约束相关自由度是指主轴假体部分12后端面节点的三个自由度全约束，选取3个叶片叶根中心处弯矩载荷最大的叶片叶根中心处的疲劳极限载荷，将其分别施加到与变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承与叶片连接螺栓8相对应的叶片叶根中心主节点上。

可选的，上述步骤S320中利用有限元分析软件对有限元模型进行求解得到变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承与叶片连接螺栓8热点的载荷-应力曲线，包括：

S321，利用有限元分析软件对有限元模型进行求解。

S322，得到变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承与叶片连接螺栓8在所有疲劳极限工况下的有限元结果。

S323，提取变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承与叶片连接螺栓8单元节点的三个应力分量与基于三个应力分量得到的变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承与叶片连接螺栓8沿单元截面圆周方向每隔22.5度设置的16个热点的拉应力。

S324，建立变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承与叶片连接螺栓8每个热点的载荷-应力曲线。如图5所示，变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承与叶片连接螺栓8承受不同的弯矩载荷时，在螺栓单元热点处产生的轴向应力也随之变化。

可选的，上述步骤S330中利用有限元分析软件对有限元模型进行求解，包括：

S331，向变桨轴承与轮毂连接螺栓7、变桨轴承与叶片连接螺栓8施加最小预紧力。

S332，基于最小预紧力施加疲劳极限载荷。

S333，进行疲劳极限工况的加载与计算。

可选的，在上述步骤S333中，进行疲劳极限工况的加载与计算，具体可以通过采用APDL语言编写命令流进行疲劳极限工况的加载与计算。

本发明实施例旨在保护一种风机变桨轴承连接螺栓建模及强度校核方法，包括如下步骤：利用三维绘图软件，对变桨轴承与轮毂连接螺栓、变桨轴承与叶片连接螺栓及其载荷传递路径相关部件进行三维几何建模与模型装配，得到三维几何模型，其中，载荷传递路径相关部件包括：叶片叶根部分、叶片法兰、变桨轴承内圈、变桨轴承外圈、变桨轴承滚球、轮毂、变桨电机、变桨轴承与轮毂连接螺栓、变桨轴承与叶片连接螺栓、螺栓垫片、风轮锁紧盘及主轴假体部分；利用有限元前处理软件对三维几何模型进行网格划分，得到网格模型，定义载荷传递路径相关部件的单元、材料、实常数、横截面等属性，将网格模型导入有限元分析软件，按照相邻部件之间的实际接触关系定义相关接触对，建立有限元模型。上述技术方案具备如下效果：

通过在构建有限元模型时，充分考虑到变桨轴承连接螺栓在风机实际运行中的受力情况，加入了变桨电机与变桨齿轮箱对变桨轴承连接螺栓载荷传递的影响，形成了完整的载荷传递路径，同时考虑到变桨轴承的非线性，采用弹簧单元combin39对变桨轴承滚球进行模拟，通过实常数赋予其变刚度，从而建立起完整的有限元模型，可以更加准确、真实的反映变桨轴承连接螺栓的实际结构。本发明考虑到螺栓的实际受力，在极限强度计算时同时加载了3个叶片叶根中心处的极限载荷即六个力分量，使得连接螺栓强度校核更加准确，提高了风机运行的可靠性。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种风机变桨轴承连接螺栓建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

利用三维绘图软件，对所述变桨轴承与轮毂连接螺栓、变桨轴承与叶片连接螺栓及其载荷传递路径相关部件进行三维几何建模与模型装配，得到三维几何模型，其中，所述载荷传递路径相关部件包括：叶片叶根部分、叶片法兰、变桨轴承内圈、变桨轴承外圈、变桨轴承滚球、轮毂、变桨电机、变桨轴承与轮毂连接螺栓、变桨轴承和叶片连接螺栓、螺栓垫片、风轮锁紧盘及主轴假体部分；

利用有限元前处理软件对所述三维几何模型进行网格划分，得到网格模型，定义所述载荷传递路径相关部件的单元、材料、实常数、横截面等属性，将所述网格模型导入有限元分析软件，按照相邻部件之间的实际接触关系定义相关接触对，建立有限元模型。

2.根据权利要求1所述的风机变桨轴承连接螺栓建模方法，其特征在于，所述利用有限元前处理软件对所述三维几何模型进行网格划分，包括：

所述叶片叶根部分、所述叶片法兰、所述变桨轴承内圈、所述变桨轴承外圈、所述风轮锁紧盘、所述主轴假体部分与所述螺栓垫片均采用规则的八节点六面体单元solid185进行网格划分；和/或

所述轮毂与所述变桨电机采用十节点四面体单元solid187进行网格划分；和/或

所述变桨齿轮箱采用梁单元beam188与杆单元link180建模，以实现变桨电机、轮毂与变桨轴承内圈之间的载荷传递，其中通过关键字设置所述link180单元受压不受拉；和/或

所述变桨轴承与轮毂连接螺栓、所述变桨轴承与叶片连接螺栓使用所述梁单元beam188建模，并通过定义所述梁单元截面属性来模拟所述变桨轴承与轮毂连接螺栓、所述变桨轴承与叶片连接螺栓的螺纹部分与光杆部分；和/或

所述变桨轴承与轮毂连接螺栓、所述变桨轴承与叶片连接螺栓与所述螺栓垫片和所述螺纹部分采用所述梁单元beam188进行连接；和/或

所述变桨轴承内圈和所述变桨轴承外圈之间的所述变桨轴承滚球按照实际个数采用弹簧单元combin39进行建模，使用预定义的力-变形曲线来定义所述变桨轴承滚球承受压缩载荷的变刚度，每个所述变桨轴承滚球采用六个所述combin39单元辐条轮模拟，六个所述comin39单元相对于滚道水平面分别成±30°、±50°、±70°分布。

3.根据权利要求1所述的风机变桨轴承连接螺栓建模方法，其特征在于，

所述变桨轴承外圈和所述轮毂之间、所述叶片法兰与所述叶片叶根部分之间、所述叶片法兰与所述变桨轴承内圈之间均设置为摩擦接触，其余部件之间的接触关系设置为绑定接触。

4.根据权利要求3所述的风机变桨轴承连接螺栓建模方法，其特征在于，

所述变桨轴承外圈和所述轮毂之间、所述叶片法兰与所述叶片叶根部分之间和/或所述叶片法兰与所述变桨轴承内圈之间的摩擦系数均为0.2。

5.一种风机变桨轴承连接螺栓强度校核方法，用于对权利要求1-4任一项所述的风机变桨轴承连接螺栓有限元模型进行极限强度校核，其特征在于，包括如下步骤：

对所述有限元模型设置不同的边界条件，约束相关自由度与施加不同的极限工况；

利用有限元分析软件对所述有限元模型进行求解，得到所述变桨轴承与轮毂连接螺栓、所述变桨轴承和叶片连接螺栓的极限强度。

6.根据权利要求5所述的风机变桨轴承连接螺栓强度校核方法，其特征在于，

所述约束相关自由度为主轴假体部分后端面节点的所有自由度全约束，分别在所述3个叶片叶根部分中心处设置一个主节点，通过刚性梁单元beam188将其与所述叶片叶根部分上端面节点进行连接，将所述3个叶片叶根处的极限载荷传递到所述3个叶片上，其中，所述极限载荷为3个叶片叶根部分中心处的极限载荷。

7.根据权利要求5所述的风机变桨轴承连接螺栓强度校核方法，其特征在于，所述利用有限元分析软件对有限元模型进行求解，包括：

向所述变桨轴承与轮毂连接螺栓、所述变桨轴承与叶片连接螺栓施加最大预紧力；

基于所述最大预紧力施加不同的极限载荷；

进行所述极限工况的加载与计算。

8.一种风机变桨轴承连接螺栓强度校核方法，用于对权利要求1-4任一项所述的变桨轴承与轮毂连接螺栓、变桨轴承与叶片连接螺栓的有限元模型进行疲劳强度校核，其特征在于，包括如下步骤：

对所述有限元模型设置不同的边界条件，约束相关自由度与施加疲劳极限工况；

利用有限元分析软件对所述有限元模型进行求解，得到所述变桨轴承与轮毂连接螺栓、变桨轴承与叶片连接螺栓热点的载荷-应力曲线，并利用所述载荷-应力曲线将疲劳载荷谱转化为应力谱；

结合材料的S/N曲线利用疲劳分析软件对所述变桨轴承与轮毂连接螺栓、变桨轴承与叶片连接螺栓进行疲劳计算，得到所述变桨轴承与轮毂连接螺栓、变桨轴承与叶片连接螺栓的疲劳强度。

9.根据权利要求8所述的风机变桨轴承连接螺栓强度校核方法，其特征在于，

所述约束相关自由度是指主轴假体部分后端面节点的三个自由度全约束，选取3个叶片叶根中心处弯矩载荷最大的所述叶片叶根中心处的疲劳极限载荷，将其分别施加到与所述变桨轴承与轮毂连接螺栓、变桨轴承与叶片连接螺栓相对应的所述叶片叶根中心主节点上。

10.根据权利要求8所述的风机变桨轴承连接螺栓强度校核方法，其特征在于，所述利用有限元分析软件对所述有限元模型进行求解，包括：

向所述变桨轴承与轮毂连接螺栓、变桨轴承与叶片连接螺栓施加最小预紧力；

基于最小预紧力施加疲劳极限载荷；

进行疲劳极限工况的加载与计算。

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