CN217152524U - 一种连接结构及发动机 - Google Patents

Abstract

一种连接结构，用于连接第一部件以及第二部件，所述第一部件与所述第二部件沿第一方向上开设有相连通的通孔，其特征在于，所述连接结构包括：螺栓；螺母；以及凹部，沿所述第一方向开设于所述第二部件中；其中，所述凹部包括侧壁面以及底壁面，所述底壁面上开设有与所述通孔相连通的开口，使所述螺栓依次穿过所述第一部件与所述第二部件上的所述通孔以及所述开口后，与所述螺母相连接，连接状态下的所述螺母至少部分设置于所述凹部中，且所述侧壁面与所述螺母之间具有间隙，使所述螺母在所述凹部内可活动。还提供一种发动机。

Description

一种连接结构及发动机

技术领域

本实用新型涉及一种连接结构及发动机。

背景技术

在航空发动机领域，发动机安装系统连接时，通常采用普通的螺栓和螺母连接，安装前仅预留螺栓与机匣安装孔的间隙。安装系统连接一般需要多个螺栓，对于这些螺栓相互之间的定位及安装精度要求高，预留的安装间隙较小则会导致安装操作性差。此外如果在安装螺栓或螺母时存在角度偏差，极易导致安装困难，或安装完成后存在较强的装配预应力。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种连接结构，便于在狭小空间进行安装，同时能够避免产生安装预应力。

上述连接结构，用于连接第一部件以及第二部件，所述第一部件与所述第二部件沿第一方向上开设有相连通的通孔，其特征在于，所述连接结构包括：螺栓；螺母；以及凹部，沿所述第一方向开设于所述第二部件中；其中，所述凹部包括侧壁面以及底壁面，所述底壁面上开设有与所述通孔相连通的开口，使所述螺栓依次穿过所述第一部件与所述第二部件上的所述通孔以及所述开口后，与所述螺母相连接，连接状态下的所述螺母至少部分设置于所述凹部中，且所述侧壁面与所述螺母之间具有间隙，使所述螺母在所述凹部内可活动。

在一个或多个实施方式中，所述螺母的一侧端面为弧形面，所述弧形面提供所述螺母在所述凹部内的转动自由度。

在一个或多个实施方式中，所述弧形面包括第一弧形面以及第二弧形面，所述第一弧形面以及第二弧形面沿所述第一方向布设，且所述第二弧形面相对所述第一弧形面更靠近所述螺母的端面；其中，所述第二弧形面的半径大于第一弧形面的半径。

在一个或多个实施方式中，所述底壁面的轮廓与所述弧形面共形。

在一个或多个实施方式中，所述侧壁面的轮廓与所述第一弧形面共形，所述底壁面的轮廓与所述第二弧形面共形。

在一个或多个实施方式中，所述螺母上设置有第一限位面，所述凹部上设置有第二限位面，通过所述第一限位面与所述第二限位面的配合对所述螺母在其转动方向上进行限位。

在一个或多个实施方式中，所述间隙为0.2mm-4mm。

上述连接结构在安装过程中，当螺栓的安装方向出现偏差时，即螺栓的实际安装方向与理论安装方向存在夹角，由于螺母的外周面与凹部的侧壁面之间具有活动间隙，该角度偏差可通过螺母自身的活动进行调节，螺母可在凹部内活动至使其轴线与螺栓的安装方向相平行，实现紧固连接的同时螺栓不会对凹部的侧壁面或底壁面相接触，避免各部件之间产生较大的安装预应力。

本实用新型的另一个目的是提供一种发动机，便于在狭小空间对发动机部件进行安装，同时能够避免产生安装预应力。

上述发动机内的部件采用上述的连接结构进行固定连接。

上述发动机在安装过程中，当螺栓的安装方向出现偏差时，该角度偏差可通过螺母自身的活动进行调节，螺母可在凹部内活动至使其轴线与螺栓的安装方向相平行，实现紧固连接的同时螺栓不会对凹部的侧壁面或底壁面相接触，避免各部件之间产生较大的安装预应力。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1是现有技术中的连接结构的示意图。

图2是根据一实施例的连接结构的侧视图。

图3是根据一实施例的连接结构的剖视图。

图4是根据一实施例的连接结构的立体图。

图5是根据一实施例的第一部件的侧视图。

图6是根据一实施例的第一部件的剖视图。

图7是根据一实施例的第二部件的侧视图。

图8是根据一实施例的第二部件的剖视图。

图9是根据一实施例的第二部件的俯视图。

图10是根据一实施例的第二部件的立体图。

图11是根据一实施例的螺母的侧视图。

图12是根据一实施例的螺母的截面的剖视图。

图13是根据一实施例的螺母的俯视图。

图14是根据一实施例的螺母的立体图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。需要注意的是，这些以及后续其他的附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。

在目前的发动机安装过程中，通常预留的安装间隙较小，安装操作性差，并且容易产生预应力。具体可参考图1，第一部件1与第二部件2采用螺栓3与螺母4连接，其中，第一部件1与第二部件2的通孔5内径均为D2，螺栓3的外径为D7，D7与D2为小间隙配合，小间隙配合是指D7与D2直径尺寸的公差带在0.02mm的配合，螺栓3理论上的安装方向应当为图中箭头C所示的方向，即通孔5的轴向。

但在实际安装过程中可能存在角度偏差，螺栓3的实际安装方向为图中箭头D所示的方向，理论安装方向与实际安装方向之间存在夹角e，这样容易导致安装困难，或是在安装完成后存在较强的安装预应力。此外，预留的安装间隙较小还可能会在部分区域的安装过程中缺少施加反力矩的空间，难以操作。因此，需要提供一种便于在狭小空间进行安装的连接结构，同时避免产生安装预应力。

如图2至图4所示的一种连接结构，用于连接第一部件1以及第二部件2，第一部件1与第二部件2沿第一方向上开设有相连通的通孔5，连接结构包括螺栓3、螺母4以及凹部6，凹部6沿第一方向开设于第二部件2中，其中，凹部6包括侧壁面7以及底壁面8，底壁面8上开设有与通孔5相连通的开口9，使螺栓3依次穿过第一部件1与第二部件2上的通孔5以及开口9后，与螺母4相连接，连接状态下的螺母4至少部分设置于凹部6中，且侧壁面7与螺母4之间具有间隙，使螺母4在凹部6内可活动。

在对连接结构进行安装时，先将第一部件1与第二部件2上的通孔5对齐，将螺母4放置于凹部6中，在安装螺栓3的过程中，当螺栓3的安装方向出现偏差时，即螺栓3的实际安装方向与理论安装方向存在夹角，由于螺母4的外周面10与凹部6的侧壁面7之间具有活动间隙，该角度偏差可通过螺母4自身的活动进行调节，螺母4可在凹部6内活动至使其轴线与螺栓3的安装方向相平行，实现紧固连接的同时螺栓3不会对凹部6的侧壁面7或底壁面8相接触，避免各部件之间产生较大的安装预应力。

在一个实施方式中，螺母4的一侧端面为弧形面，该弧形面提供螺母4在凹部6内的转动自由度，且凹部6的底壁面8的轮廓与螺母4的弧形面共形，使螺母4在凹部6内的活动更灵活，减少安装过程中因碰撞对螺母4或部件造成的损伤。

在一个具体的实施方式中，螺母4的结构如图11至图14所示，螺母4内径为D1，总高度为M1，螺母4沿第一方向可分为两部分：在远离凹部6的底壁面8的一侧，螺母4的外周面10为平面，该部分的螺母4外径为D3，高度为M2；在靠近底壁面8的一侧，螺母4的外周面10为弧形面，弧形面包括第一弧形面11以及第二弧形面12，第一弧形面11以及第二弧形面12沿第一方向布设，第二弧形面12相对第一弧形面11更靠近螺母4的端面，即更靠近底壁面8，其中，第二弧形面12的半径为D4，第一弧形面11的半径为D3，D4>D3。

第一部件1的结构如图5及图6所示，第一部件1上的通孔5内径为D2；第二部件2的结构如图7至图10所示，第二部件2的一侧开设有凹部6，凹部6深度为M3，M1-M2≤M3≤M1；另一侧开设有与凹部6相连通的通孔5，通孔5内径为D2，其中，凹部6的侧壁面7的轮廓与第一弧形面11共形，底壁面8的轮廓与第二弧形面12共形，具体来说，侧壁面7为弧形面，其弧面半径为D5，底壁面8为弧形面，其弧面半径为D6，D6>D5。

上述的实施方式中在螺母4与底壁面8相接触的一侧端面上设置两段不同半径的弧形面，螺母4靠近底壁面8部分的第二弧形面12相对第一弧形面11更为平坦，以便于对螺母4在轴向上进行定位，同时保证螺母4在凹部6内活动的灵活度；将凹部6设置成与螺母4的外周面10共形能够进一步提高螺母4在凹部6内活动的灵活度。

在其它与图中所示不同的实施方式中，螺母4或凹部6可以是其它形状，例如螺母4的一侧端面可以仅具有一段弧形面，凹部6的侧壁面7或底壁面8可以是平面，只要螺母4的外周面10与凹部6的侧壁面7之间能够提供活动间隙，使螺母4在凹部6内可活动，从而在螺栓3的安装方向出现偏差时可通过螺母4自身的活动进行调节，避免各部件之间产生较大的安装预应力即可。

在一个实施方式中，螺母4上还设置有第一限位面13，如图14所示，螺母4的外周面10上设置有两个相对设置的第一限位面13，两个第一限位面13之间的距离为L1；凹部6上相应地设置有第二限位面14，如图10所示，凹部6的侧壁面7上设置有两个相对设置的第二限位面14，两个第二限位面14之间的距离为L2，通过第一限位面13与第二限位面14的配合对螺母4在其转动方向上进行限位，从而可以在螺栓3拧紧过程中，由限位面承受反向力矩，无需使用额外扳手施加反力矩，安装便捷。

在一个实施方式中，凹部6的侧壁面7与螺母4之间的间隙为0.2mm-4mm：

D3+0.2mm≤D5≤D3+4mm，通过对D3和D5的球面直径尺寸进行限定，能够保障螺栓3拧紧安装时，便捷灵活，同时可充分减少由于角度偏差带来的装配预应力；

连接结构其它配合面之间的间隙也为0.2mm-4mm：

D4+0.2mm≤D6≤D4+4mm，通过对D4和D6的尺寸进行限定，能够保障螺栓3拧紧安装时，螺母4和第二部件2有充足的受力面，而非点接触，提高安装稳定性；

L1+0.2mm≤L2≤L1+4mm，通过对L1和L2的尺寸进行限定，能够保障螺栓3拧紧安装时，避免无法施加反向力矩的问题，同时保障螺母4安装便捷；

M1-M2+0.2mm≤M3≤M3+4mm，通过对M1、M2和M3的尺寸进行限定，能够保障拧紧力矩按压在螺母4的上表面，而非第二部件2的上表面。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种连接结构，用于连接第一部件以及第二部件，所述第一部件与所述第二部件沿第一方向上开设有相连通的通孔，其特征在于，所述连接结构包括：

螺栓；

螺母；以及

凹部，沿所述第一方向开设于所述第二部件中；

其中，所述凹部包括侧壁面以及底壁面，所述底壁面上开设有与所述通孔相连通的开口，使所述螺栓依次穿过所述第一部件与所述第二部件上的所述通孔以及所述开口后，与所述螺母相连接，连接状态下的所述螺母至少部分设置于所述凹部中，且所述侧壁面与所述螺母之间具有间隙，使所述螺母在所述凹部内可活动。

2.如权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述螺母的一侧端面为弧形面，所述弧形面提供所述螺母在所述凹部内的转动自由度。

3.如权利要求2所述的连接结构，其特征在于，所述弧形面包括第一弧形面以及第二弧形面，所述第一弧形面以及第二弧形面沿所述第一方向布设，且所述第二弧形面相对所述第一弧形面更靠近所述螺母的端面；

其中，所述第二弧形面的半径大于第一弧形面的半径。

4.如权利要求2所述的连接结构，其特征在于，所述底壁面的轮廓与所述弧形面共形。

5.如权利要求3所述的连接结构，其特征在于，所述侧壁面的轮廓与所述第一弧形面共形，所述底壁面的轮廓与所述第二弧形面共形。

6.如权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述螺母上设置有第一限位面，所述凹部上设置有第二限位面，通过所述第一限位面与所述第二限位面的配合对所述螺母在其转动方向上进行限位。

7.如权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述间隙为0.2mm-4mm。

8.一种发动机，其特征在于，所述发动机内的部件采用如权利要求1至7中任一项所述的连接结构进行固定连接。

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