Способ получения многорядного соединения деталей

 

Изобретение относится к машиностроению, к получению многорядных срезныхболтовых соединений деталей повышенного ресурса. Цель изобретения - повышение надежности соединения путем увеличения усталостной долговечности соединяемых деталей. Между соединяемыми деталями -1, 2 устанавливают высокопрочную прокладку 4. Прокладку 4 выполняют с изгибами на участках между крайними рядами отверстий и следующими за ними рядами. Отверстия следующего за крайним ряда выполняют диаметрами, большими диаметров крепежных элементов 3. Это обеспечивает разгрузку крепежных элементов второго ряда. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)з F. 16 В 5/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4785439/27 (22) 23.01.90 (46) 15.02.92. Бюл. N.. 6 (71) Харьковский авиационный институт им.

Н. Е. Жуковского (72) Э. Н. Румянцев, А, Г. Шаманов, А. Е.

Новожилов и В. Г. Бабичев (53) 621.884(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1208335, кл. F 16 В 5/02, 1984. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОРЯДНОГО СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

- (57) Изобретение относится к машиностроению, к получению многорядных срезных

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении многорядных срезных болтовых соединений повышенного ресурса.

Известна конструкция многорядных срезных болтовых соединений. Усталостное разрушение известных соединений проис- ходит по крайним рядам отверстий под кре. пежные элементы. Это обьясняется высоким уровнем напряжений растяжения в соединяемом листе, а также напряжений смятия IlO стенкам крайних отверстий под болты. Кроме того, в многорядных соедине, ниях существует неравномерность загрузки по рядам крепежных элементов, повышающая уровень напряжений смятия по крайним -отверстиям. Для уменьшения нагруженности крайних рядов отверстий применяют ступенчатые или усовидные со„„ Ы „„1712686 А1 болтовых соединений деталей повышенного ресурса. Цель изобретения — повышение надежности соединения путем увеличения усталостной долговечности соединяемых деталей. Между соединяемыми деталями.1, 2 устанавливают высокопрочную прокладку

4. Прокладку 4 выполняют с изгибами на участках между крайними рядами отверстий и следующими за ними рядами. Отверстия следующего за крайним ряда выполняют диаметрами, большими диаметров крепежных элементов 3. Это обеспечивает разгрузку крепежных элементов второго ряда. 5 ил. единения. С этой же целью применяют сое- — и динения, имеющие разреженный шаг крепежных элементов крайнего. ряда или уменьшенный их диаметр. Однако, эффективность известных соединений по критерию усталостной долговечности невысока.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату является О техническое решение по авт. св, N 1208335.

Известное соединение состоит из соединяемых листов, нескольких рядов крепежных д элементов (болтов), а также высокопрочной,, прокладки, располагаемой между соединяемыми деталями и имеющими в районе крайних рядов болтов предварительный изгиб.

После стяжки соединения происходит распор крайних рядов болтов в направлении предстоящего действия эксплуатационной нагрузки, снижение суммарного уровня на1712686 пряжений смятия по стенкам крайних рядов ние приведенной конструкции происходит отверстий и повышение усталостной долго- по крайним рядам отверстий под болты: ливечности соединяемых деталей. Однако, ста 1 по сечению А-А, а листа 2 по сечению распор крайних рядов болтов производится Б-Б. Болты, установленные в этих сечениях засчетнеблагоприятнойдогрузкивторогои 5 являются относительно приложенной напоследующих рядов болтов и догрузки уча- груэки на деталь первыми. Распорная про.сткалиста за первым рядом болтов„что ма- кладка имеет диаметр следующего за жет привести к созданию новой зоны первыми рядами отверстий 5 больше диавозможногоусталостного разрушения и or- метра устанавливаемых в них болтов, т.е. раничивает эффективность известного сое- 10 бп2 > бы (фиг, 2). Это приводит к тому, что динения деталей по критерию усталостной при осевой затяжке соединения распор. долговечности. крайних рядов болтов производится не за

Цель изобретения — повышение надеж- счет догрузки второго ряда болтов и участка ности соединения путем увеличения устало- листа между первым и вторым рядами болстной долговечности соединяемых деталей. 15 тов, а последующих внутренних рядов. Т.е, Для достижения поставленной цели на отверстии второго ряда болтов нет наспособ выполнения многорядного соедине- пряжений смятия, догружающих его в услония деталей включает в себя изготовление. виях эксплуатации. деталей с рядами отверстий, крепежных После приложения эксплуатационной элементов и прокладки с аналогичными ря- 20 нагрузки на соединение Рз происходит педами отверстий, причем прокладка имеет рераспределение нагрузки по рядам болтов изгибы между крайними рядами отверстий таким образом, что суммарный уровень на-. и следующими за ними рядами, соединений пряжений смятия по стенкам отверстий под деталей прокладки между ними в пакет, ус- крайние ряды болтов будет меньше на велитановку крепежных элементов и их затяжку. 25 чину предварительно созданных

Диаметры отверстий в прокладке в ряду, д Al (ф д (4 д О 1 0З (ф следующему за крайним рядом отверстий, (1) вь полнЯют больше ДиаметРов КРепежных Необходимо Отметить, что разгрузка элементов этого ряда. первых рядов отверстий в одной соединяеНа фиг., 1 показана констРукЦиЯ много- 30 мой детали приводит к догрузке ответной рядногосрезного болтового соединения до присоединяемой детали по этому же сечеосевой затЯжки кРепежных элементов; на нию. Однако, поскольку болты в этом сечефиг. 2 — фрагмент! (на фиг. 1) конструкция йии для ответного листа являются этого же соединения на фиг. 1); на фиг, 3 — относительно нагрузки последними, то это конструкциЯ и хаРактеР напРЯженного со- 35 не опасно в усталостном отношении, постоЯниЯ в зоне кРайних РЯДов 60JIToB rlQcfle скольку детали в этом месте не разрушают.— их. осевой затяжки. На фиг. 4 — конструкция я и паРаметРЫ напРЯжеаного состоЯни в эа- - Полученное данным способом многотянутом соединении после приложения экс- рядное соединение деталей по сравнению с плуатационной нагрузки Рэ, на фиг. 5 — 40 прототипом не создает опасной с точки зрефрагмент11 на фиг. 4 (конструкция соедине- ния усталостной долговечности эоны раэруниЯ в Районе Установки следующего за шения в районе установки второго ряда крайним ряда крепежных элементов). болтов, Это обстоятельство способствует

Разработанный способ выполнен я мно повышению усталостной долговечности гоРЯдного соеДинениЯ Деталей 1. 2 посРед» 45 разработанного соединения по сравнению ством нескольких рядов крепежных спрототипом элементов, например болтов 3, состоит в Разработанный способ выполнения соразмещении между соединяемыыми деталя- единения применим для соединений с чисми высокопрочной прокладки 4(фиг, 1), име- лом рядов болеетрех. Наиболее рациональной ющей между крайними Рядами отверстий 50 величиной распора болтов следует считать под болты предварительный изгиб. После осевой затяжки болтов посредством шаиб смятия по стенкам крайних рядов отверстий ит аспо высокоп очной близка к нулю, а усталостная долговечность и рикл ки в нап авлении предстоящего ом сое инении соединяемой детали близка или равна устан к айний я болтов эксплуата- 55 и и я ам - д - лоетноЙ Дбл го веч н ости пластинbl с е н и яжения заполненным ненагруженным отверстием. йним я ам отве стий под болты по. Для выполнения условия 04 = 0 необходи-. смятия (4 .A и отм.Б. Усталостное разруше- мо, чтобы распор крайнего ряда был

1712686

h„-=Св Р . (2) где h,ò —. величина технологического распора болтов;

С5-.податливость на срез крайнего ряда болтов; 5

P> — величина эксплуатационной наБ грузки на крайний болт соединения.

При этом; величина диаметра второго ряда отверстий в прокладке должна быть бп2 d52+ 2 Лт (3)

В самолетостроении нашли широкое применение соединения листов из материала

Д16Т, 895 болтами из стали 30ХГСА, ЗОХГСНА, 16ХСН. Распорную прокладку целесообразно изготавливать из тех же материалов, что. и болты, а для этих сочетаний материалов диаметр второго ряда отверстий в прокладке должен быть de = 1,2 — 1,3 d52.

Разработанный способ выполнения соединения деталей по сравнению с прототи- 2о

flGM повысит усталостную долговечность соединения в 1,2-1,4 раза, Это повысит ресурс соединения на 5 — 8ф, либо снизит его вес, что принесет при эксплуатации изделия экономический эффект.

Формула изобретения

Способ получения многорядного соединения деталей, при котором изготавливают детали с рядами отверстий, крепежные элементы, прокладку с аналогичными рядами отверстий и с изгибами на участках между крайними рядами отверстий и следующими за ними рядами отверстий, соединяют детали и прокладку между ними в пакет, устанавливают крепежные элементы в отверстия пакета и затягивают их, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности соединения путем увеличения усталостной долговечности соединяемых деталей, диаметры отверстий прокладки в ряду, следующему за крайним рядом отверстий, выполняют большими диаметров крепежных элементов.

1712686

Составитель Э.Румянцев

Редактор Н.Сильнягина Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Kó÷åðÿâàÿ

Заказ 524 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101