Способ получения болтового соединения деталей

 

Использование: в машиностроении в многорядных срезных болтовых соединениях деталей. Сущность изобретения: изготавливают детали с отверстиями разного диаметра , втулкус наружным диаметром, равным диаметру большего отверстия, высотой, большей толщины детали с большим отверстием и со сферически выпуклым торцом. Втулку выполняют из материала, твердость которого выше твердости детали с меньшим отверстием. Собирают детали в пакет. Устанавливают втулку в деталь с большим отверстием, располагая выпуклый торец со стороны детали с меньшим отверстием . Устанавливают болт, размещают на нем шайбу и навинчивают гайку до внедрения выпуклого торца втулки в поверхность соединяемой детали, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (I 1) (si>s F

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ р

<;= f" r

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4875943/27 (22) 19.10.90 (46) 30.07.92. БюлМ28 (71) Харьковский авиационный институт им.

H.E.Æóê0âñê0r0 (72) Э.Н.Румянцев, С.В.Трубаев, Г.А,Новиков и B.Ã.6àáè÷åâ (56) Авторское свидетельство СССР

hL 733286, кл. F 16 В 5/00, 1978. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БОЛТОВОГО

СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ (57) Использование: в машиностроении в многорядных срезных болтовых соединениях деталей. Сущность изобретения: изготав-.

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

Известна конструкция срезного болтового соединения деталей, Усталостная долговечность известного соединения во многом определяется характером посадки болтов s отверстиях соединяемых деталей, величиной осевой стяжки пакета деталей.

Для повышения сдвиговой прочности соединения и разгрузки отверстий под болты по напряжениям смятия применяют прокладки из высокопрочных материалов.

Однако известное соединение предназначеноо для болтовых соединений, работающих в условиях разрыва болтов.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату является способ получения болтового соединения, предполагающий для наиболее нагружен2 ливают детали с отверстиями разного диаметра, втулку — с наружным диаметром, равным диаметру большего отверстия, высотой, большей толщины детали с большим отверстием и со сферически выпуклым торцом. Втулку выполняют из материала, твердость которого выше твердости детали с меньшим отверстием. Собирают детали в пакет. Устанавливают втулку в деталь с большим отверстием, располагая выпуклый торец со стороны детали с меньшим отверстием. Устанавливают болт, размещают на нем шайбу и навинчивают гайку до внедрения выпуклого торца втулки в поверхность соединяемой детали, 1 ил. ных мест соединений повышать величину осевой стяжки детали эа счет установки в ответную соединяемую деталь высокопрочной втулки, которая при затяжке болта внедряется в тело детали, повышая как сдвигоустойчивость соединения, так и создавая вокруг отверстия зону остаточных напряжений сжатия, что способствует повышению усталостной долговечности соединяемых деталей.

Однако одной из наиболее опасных по критерию усталостной долговечности причин усталостного разрушения соединений является фреттинг-коррозия, приводящая к разрушению соединяемых деталей в местах больших контактных давлений. Профилирование опорного торца втулки с выступами по внешнему периметру втулки приводит к усилению фреттинг-коррозии, Кроме того, наличие кольцевых выступов приводит к по вышению изгибной жесткости самого болта, 1751462 ших контактных напряжений от действия упрочия1ощей втулки; снижена изгибная жесткость соединительного болта, поскольку выпуклость втулки позволяет ей как бы об5 катывать поверхность детали, к которой выпуклость обращена, Это означает, что способ применим и для многорядных соединений с эффектом повышения податливости крайних рядов болтов, повышается техниче1О ский эффект упрочнения детали втулкой как выдавки, поскольку происходит непосредственное упрочнение кромки отверстия под балт, что способствует повышению усталостной долговечности болтового соединения, 15 расширению технологических воэможностей способа.

Внешний диаметр втулки целесообразно взять такой,, чтобы при закрутке болта не проигходило выпадание контура втулки за

2О пределы гайки, те. DB = 1,5 — 1,8 de, Высоту втулки выбирают такую, чтобы при закрутке гайки происходило полное внедрение втулки в тело упрочняемой детали, Так, напри- мер, для соединения деталей из дюралевых

25 сплавов типа Д16Т, В95 стальными болтами иэ ЗОХГСА, 16ХСН, ЗОХГСНА или титановыми из ВТ-16 высоту втулки можно рекомендовать Нв = 1,05 — 1,15 А.

Таким образом, разработанный способ

ЗО получения болтового соединения позволяет по сравнению с прототипом повысить усталостную долговечность соединяемых деталей в 1,3 — 1,5 раза. Это повышает надежность соединения на 5 — 8% и срок его службы.

35 а следовательно, и его нагруженности для многорядных болтовых соединений.

Цель изобретения — повышение надежности соединения путем повышения его усталостной долговечности.

Для достйжения поставленной цели способ получения болтового соединения де-. талей включает операции изготовления деталей с отверстиями разного диаметра и втулки с наружным диаметром, равным диаметру большего отверстия, а высотой большей толщины детали с большим отверстйем, причем втулка изготовлена из

"Материала, твердость которого выше твердости материала детали с меньшим отверстием, и имеет профилированный торец, который выполняют сферически выпуклым, Производят сборку в пакет соединяемыхдеталей, установку втулки в деталь с большим отверстием и расположением профилированного торца со стороны детали с меньшим отверстием, установку во втулку болта в отверстия втулки и последней детали, установку шайбы на болт и затяжку пакета гайкой до внедрения профилированного торца втулки в поверхность соединяемой детали.

На чертеже изображена конструкция болтового соединения деталей, продольное сечение, Способ получения соедйнения деталей

1 и 2 заключается в раздельном,изготовлении их с отверстиями разного диаметра, В одной иэ соединяемых деталей выполнено отверстие большего диаметра (деталь 2), Раздельно от деталей изготавливают втулку

3 из материала, твердость которого выше твердости детали с меньшим отверстием, причем внешний диаметр втулки выполняют равным диаметру большего отверстия, а 4 высоту втулки больше толщины детали с большим отверстием (H> > дг). Один из торцов втулки выполняют сферически выпуклым (поверхность А). Соединяемые детали собирают в пакет, выставляя соосно отверстия под болт, устанавливают в большее отверстие втулку профилированным торцом в сторону ответной детали (деталь 1) с меньшим отверстием, устанавливают в 0TBGpстие втулки болт 4, надевают на болт шайбу

5 и производят осевую стяжку пакета деталей гайкой 6 до внедрения втулки 3 в тело детали 1.

Разработанный способ по сравнению с прототипом позволяет получить следующие положительные свойства: разнесена зона вероятного усталостного разрушения сое-. диняемых деталей по границе контактной зоны под головкой болта (гайки) и наиболь-.

Формула изобретения

Способ получения болтового соединения деталей, включающий операции изготовления деталей с отверстиями разного диаметра, втулки с наружным диаметром, равным диаметру большего отверстия, высотой, большей толщины детали с большим отверстием, с профилированным опорным торцом и из материала, твердость которого выше твердости материала детали с меньшим отверстием, сборку пакета деталей, установку втулки в деталь с большим отверстием с расположением профилированного торца со стороны детали с меньшим отверстием и болта в отверстия втулки и последней детали, установку шайбы на болт и затяжку пакета гайкой до внедрения профилированного торца втулки в поверхность соединяемой детали, отличающийся тем, что. с целью повышения надежности соединения путем повышения его усталостной долговечности, профилированную поверхность втулки выполняют сферически выпуклой, 1751462

Составитель Э.Румянцев

Техред M.Ìîðãåíòàë

Редактор И,Касарда

Корректор М, Ша роши

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

Заказ 2677 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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