Соединение деталей

 

Изобретение относится к самолетостроению и может быть использовано при изготовлении многорядных срезных болтовых и заклепочных соединений самолетных конструкций . Цель изобретения - повышение срока службы соединения путем повышения его усталостной долговечности и герметичности . Соединение деталей 1, 2 содержит и несколько рядов крепежных элементов 3. Позади первого относительно действующей на лист нагрузки отверстия под крепежный элемент выполнено глухое разгрузочное отверстие 4 меньшего диаметра. Полость глухого отверстия обращена в сторону ответной присоединяемой детали 2. Изобретение позволяет в 1,4-1,9 раза повысить податливость крайних рядов крепежных элементов. 3 ил.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. (я)5 F 16 В 5/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4691735/27 (22) 15.05.89 (46) 15.11.91. Бюл. М 42 (71) Харьковский авиационный институт им, Н.E.Æóêîâñêîãî (72) Э,Н,Румянцев, B.Ë.Hèçêoâcêèé, В.Г,Бабичев и М.В.Румянцева (53) 621.882(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1303747, кл, F 16 В 5/02, 1985. (54) СОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к самолетостроению и может быть использовано при изготовлении многорядных срезных болтовых и

„„ 42 „„1 691588 А1 заклепочных соединений самолетных конструкций. Цель изобретения — повышение срока службы соединения путем повышения его усталостной долговечности и герметичности. Соединение деталей 1, 2 содержит и несколько рядов крепежных элементов 3.

Позади первого относительно действующей на лист нагрузки отверстия под крепежный элемент выполнено глухое разгрузочное отверстие 4 меньшего диаметра. Полость глухого отверстия обращена в сторону ответной присоединяемой детали 2. Изобретение позволяет в 1,4-1,9 раза повысить податливость крайних рядов крепежных элементов. 3 ил.

1691588

А-3/4R F"Б;

3 R2 — х

РБ

4Р (3) Изобретение относится к самолетостроению и может быть использовано при изготовленИи многорядных срезных болтовых и заклепочных соединений самолетных конструкций, 5

Цель изобретения — повышение срока службы соединения путем повышения его усталостной долговечности и герметичности.

На фиг. 1 изображено соединение дета- 10 лей, вид сбоку; на фиг, 2 — соединение деталей, продольный разрез; на фиг. 3— фрагмент конструкции соединения по месту выполнения дополнительного отверстия, поперечный разрез. 15

Соединение деталей 1, 2 содержит крепежные элементы 3, установленные рядами в отверстиях соединяемых деталей 1, 2, причем за первым относительно направления прилагаемой на деталь (1) нагрузки, отвер- 20 стием под крепежный элемент выполнено глухое со стороны опорного торца крепежного элемента дополнительное отверстие 4 меньшим диаметром, образующее с отверстием под крепежный элемент перемычку, 25

Сущность изобретения состоит в следующем.

Наибольшие деформации обмятия детали, сдвига и изгиба крепежного элемента наблюдаются в районе сопряжения соеди- 30 неиных деталей.

Эффективность дополнительного отверстия, как элемента разгрузки крайних рядов отверстий, наибольшая при наибольшем при наибольшем диаметре дополни- 35 тельного отверстия и минимальной величине перемычки Ср, так как в этом случае дополнительный прогиб перемычки, увеличивающий податливость крепежной связи, будет наибольшим. Однако величина 40 наибольшего Ср ограничивается условием обеспечения долговечности листа по месту расположения дополнительного отверстия.

Величина минимальной перемычки между основным и дополнительным отверстие л 45 определяется условием ее статической прочности на срез под действием нагрузки от болта по сечениям С вЂ” С1 и Д вЂ” Д1. Пусть нагрузка от болта передается на перемычку и распределяется по параболическому закс- 50 и: у

gB=A(R — х ). (1)

Неизвестную постоянную А находят из условия

g A(R2 — х2)dx =- РБ. (2) 55

Откуда:

Принимают нагрузку на болт из условия смятия детали, равной

РБ = 2R об В, (4) где ов — предел прочности материала соединяемой детали. Условие прочности на срез перемычки имеет вид

2д (R + r + Ср — R — г2 ) 0,65 бв

=) с) Б (x)dx. (5) После интегрирования (5) с учетом (3), деления правой и левой частей выражения на

R = de, получают;

Cp = 1,154{2r — 2/Зг ) — r — V1 — 7 . (6)

Учитывая ограничение на диаметр дополнительного отверстия dp = (0,75 — 0,9)do, где do — диаметр отверстия под крепежный элемент, получают, что минимальная величина перемычки Ср 0,1d<, а с учетом возможных технологических отклонений (в запас статической прочности) можно рекомендоватьь;

Ср = —" =(0,1...0,15). (7)

dî

8 самолетостроении практически ие применяют дюралевые листы менее толщины 0,5 мм. Это объясняется значительной коррозией под напряжением листа в процессе эксплуатации и возможной потерей им несущей способности и герметичности. Это ограничение следует закладывать и в величину перемычки между дном глухого отверстия .. внешней поверхностью листа, т.е. глубина глухого отверстия должен быть равной

hp= д — 0,5 мм. (8)

Учитывая, что в самолетостроении широко применяются, в основном, листы из сплавов

Д16Т, В95 толщиной 2-5 мм, то условие (9), применительно к глубине отверстия, примет вид

hp =(08...0,9) д. (9)

Разработанное техническое решение целесообразно применять,для многорядных тонкостенных болтовых соединений самолетных конструкций из сплава Д16Т, В95 с болтами из ЗОХГСА, 16ХСН, ЗОХГСА, ВТ-16 при толщине листа 2 — 5 мм, При эксплуатации данного изобретения в 1,4 — 1,9 раза повышается податливость крайних рядов крепежных элементов. Это в

1,3 — 1,5 раза снизит их силонагружеи ность и повысит на 6 — 10;(ресурс соединения, что позволит повысить срок службы всего соединения.

Формула изобретения

Соединение деталей, содержащее крепежные элементы, установленные рядами в отверстиях соединяемых деталей, причем за первым относительно направления при1691588

dp = (0,75 — 0,9)бо.

Составитель И,Храмцова

Техред М.Моргентал Корректор M.Øàðoøè

Редактор М.Товтин

Заказ 3916 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 лагаемой на деталь нагрузки отверстием под крепежный элемент выполнено дополнительное отверстие с меньшим диаметром, образующее с отверстием под крепежный элемент перемычку, о т л и ч а ю- 5 щ е е с я тем, что, с целью повышения срока службы соединения путем повышения его усталостной долговечности и герметичности, дополнительное отверстие выполнено глухим со стог пны опорного торца крепеж- 10 ного элемента и имеет следующие параметры;

С р = (О, 1 — О, 1 5)б о, hp = (0,8 — 0,9) д, где dp — диаметр дополнительного отверстия;

0Π— диаметр отверстия под крепежный элемент:

С вЂ” величина перемычки между отверстием под крепежный элемент и дополнительным отверстием;

hp — глубина глухого отверстия; д — толщина детали, в которой выполнено глухое отверстие.