Многорядное срезное соединение деталей

 

Изобретение относится к машиностроению, к высокоресурсным многорядным срезным соединениям деталей. Цель изобретения - повышение усталостной долговечности соединения. Соединение содержит установленные в отверстиях соединяемых деталей 1 и 2 ряды крепежных элементов 3. Расстояние между краем соединяемой детали и краем последнего относительно точки приложения нагрузки Рс, отверстия под крепежный элемент равно 0,3-0,5 диаметра крепежного элемента. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 F 16 В 5/02

ВИТЕ,",608

It) f (1, .:, °, ь, г, @ 1

F>, .6i,>10 . (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П НТ СССР (21) 4335795/31-27 (22) 20 ° 10.87 (46) 30.06.89. Бюл.Р 24 (71) Харьковский авиационный институт им. Н .Е .Æóêîâñêîão

i (72) Э.Н.Румянцев (53) 62!.88(088.8) (56) Хейвуд P.Á. Проектирование с учетом усталости. М.: Машиностроение

1969, с.276, рис.10.8.

Орлов II.H, Основы конструирования. М.: Машиностроение, 1977, кн. 2, с.200.

„„Я0„„1490327 А 1

2 (54) МНОГОРЯДНОЕ СРЕЗНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к машиностроению, к высокоресурсным многорядным срезным соединениям деталей.

Цель изобретения — повышение усталостной долговечности соединения.

Соединение содержит установленные в отверстиях соединяемых деталей 1 и 2 ряды крепежных элементов 3. Расстояние между краем соединяемой детали и краем последнего относительно точки приложения нагрузки Рс отверстия под крепежный элемент равно 0,30,5 диаметра крепежного элемента.

3 ил.

1490327

Изобретение относится к машиностроению, к высокоресурсным многорядHbIM срезным соединениям.

Цель изобретения - повышение уста5 лостной долговечности соединения, На фиг, 1 показана конструкция многорядного срезного соединения; на фиг.2 — то же, вид в плане; на фиг,3 - фрагмент соединения и геометрические параметры соединения возле крайнего ряда крепежных элементов.

Соединение деталей состоит из соединяемых листов 1, 2 и нескольких рядов крепежных элементов (например, 15 заклепок) 3. Местом вероятного усталостного разрушения является сечение по крайним рядам крепежных элементов

А-А и Б-Б. Причем лист 1 разрушается по сечению А-A и крепежные элементы 20 в этом сечении считают (относительно действующей на лист нагрузки Рс) пер выми для листа 1 и последними для листа 2. Лист 2 разрушается по сечению Б-Б и крепежные элементы в этом 25 сечении считаем первыми для листа 2 и последними для листа I. Усталостная долговечность соединения во многом определяется загруженностью крепежных элементов по опасным сечениям. 30

Характер распределения нагрузки по рядам крепежных элементов зависит от механических характеристик матери ала соединяемых листов и крепежных элементов, геометрии соединения и податливости крепежных элементов.

Целесообразно для уменьшения нагрузки на крепежные элементы увеличивать их податливость. Податливость крепежного элемента складйвается из дефор 4О о маций взаимного обмятия листа и крепежного элемента, деформаций изгиба и сдвига крепежного элемента.

При расположении крепежного элемента вблизи свободного торца (края) 45 пластины к дополнительным деформациям, увеличивающим податливость крепежной связи, следует отнести деформации прогиба тонкостенной перемычки между торцом (краем) листа и образую50 щей отверстия под крепежный элемент.

Традиционно под величиной перемычки понимают расстояние С между осью отверстия и торцом листа. Фактическая величина С перемычки С = С вЂ” R „, где R — радиус крепежного элемейта.

Для известных соединений С р = 3R „ .

Для достижения максимального эффекта необходимо выполнять величину С Р минимальной, Наименьшая допустимая величина С Р определяется условием прочности перемычки на срез по плоскостям ОВ и 0 В (фиг.3). Наибольшая нагрузка на крепежный элемент определяется условием прочности листа на смятие (при правильном проектировании соединения).

Р с Pñp РР Рсм где Р— нагрузка на соединение;

Рср - суммарное усилие среза всех крепежных элементов;

Pp — разрушающее усилие на разрыв листа;

Р - суммарные усилия, разрушаюсм щие лист на смятие по стенкам отверстий.

В самолетостроении допустимо в зависимости от посадки крепежного элемента в отверстие за разрушающие напряжения смятия принимать величину и и

1-1,1 8, где is- предел про-." и ности материала листа. Тогда условие прочности на срез перемычек имеет вид (Б кр + Ср) i < 2RKp ñÐ 6 ñì (1 ) где d - толщина листа; касательное напряжение.

Учитывая, что = 0,65 3, а

1-1,1 d g получаем

С„„„0,54 - 0,69К„р 0,27 - 0,35й„

Кр (2)

Максимальный целесообразный размер

С перемычки определяется диаметром

D > опорной поверхности головок крепеж— ного элемента. Для крепежных элементов характерно D „ = 1,5 — 2dÄp где

d „ - диаметр крепежного элемента.

Поэтому

Dt dr

С 0 25-0 5d .(3) Hl4ILC У У Kp

Расположение отверстия вблизи торца листа приводит к увеличению концентрации напряжений на кромке отверстия, но этого не следует опасаться, так как лист по этому сечению не разрушается (оно последнего ряда).

Наоборот, расположение крепежного элемента вблизи торца увеличивает его податливость, уменьшается нагрузка на крепежный элемент, уменьшаются напряжения смятия по стенке отверстия, а так как отверстие является первым для разрушаемого листа, то

1490327 ных соединений следует принимать наименьшую величину перемычки. о р м у л а и э о б р е т е н и я

Риг.2

Фиг. 3

Составитель С.Никулина

Техред М.Ходанич Корректор М.Шароши

Редактор M.Êåët ìåø

Заказ 3671/37 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 зто приводит к увеличению усталостной долговечности. (Изобретение целесообразно для изготовления многорядных (число рядов более трех) тонколистовых соединений самолетных конструкций. Для этих соединений характерно применение: листов из Д16Т, Â95, болтов из

ЗОХГСА и заклепок из В65. Причем для болтовых соединений рекомендуют большее значение величины перемычки из указанного диапазона, так как в этих соединениях обминается лист и характерно наличие большой осевой стяжки пакета (поэтому необходима опорная поверхность),а для заклепочМногорядное срезное соединение деталей, содержащее установленные в отверстиях соединяемых деталей ряды крепежных элементов, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения усталостной долговечности со" единения, минимальное расстояние между торцовой поверхностью соединяемой детали и ближайшим участком стенки последнего относительно точки приложения нагрузки отверстия под крепежный элемент равно 0,3-0,5 диаметра крепежного элемента.