Способ получения болтового соединения деталей

 

Использование: в машиностроении при получении cpeaHuk болтовых соединений деталей повышенного ресурса. Сущность изобретения; в пакете соединяемых деталей выполняют овальное отверстие с большей осью овала, равной диаметру стержня болта. Большую ось овала ориентируют в направлении прилагаемой нагрузки на детали . Устанавливают в отверстие болт с натягом , размещают н а нем шайбу и навинчивают гайку. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (1() k

4 ,(л () (д) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4911192/27 . (22) 15.02.91 (46) 30.07.92. Бюл, %28 (71) Харьковский авиационный институт им.

Н, Е,Жуковского (72) Э.Н.Румяйцев, А.Г.Гребеников, А.Г.Шаманов и В.Г,Бабичев (56) Ярковец А.И, и др. Технология выполнения высокоресурсных эаклепочных и болтовых соединений в конструкциях самолетов, M.: Машиностроение, 1987, с,15 — 16, 45—

48, 79 — 91:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении срезных болтовых соединений повышенного ресурса, Известна конструкция срезных болтовых соединений, Усталостная долговечность болтовых соединений во многом определяется характером посадки болтов в отверстия соединяемых деталей, Одним из эффективных средств повышения усталостной долговечности (либо обеспечения требуемого уровня усталостной дол говечйости) является посадка болтов в отверстия с натягом, обеспечиваемая превышением диаметра цилиндрического стержня болта по сравнению с диаметром отверстия, Практическое большинство болтовых соединений имеет материал болтов более прочный, нежели материал соединяемых деталей. Поэтому необходимый натяг болтов реализуют запрессовкой болта в отверстия. Усталостная долговечность прямо зависит от величины натяга болтов, однако требует (si)s F 16 В 5/02, В 23 Р 11/02 - 17

ЕТЕНИЯ

1„ ДЩ (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БОЛТОВОГО

СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ (57) Использование: в машиностроении при получении срезных болтовых соединений деталей повышенного ресурса, Сущность изобретения, в пакете соединяемых деталей выполняют овальное отверстие с большей осью. овала, равной диаметру стержня болта. Большую ось овала ориентируют в направлении прилагаемой нагрузки на детали, Устанавливают в отверстие болт с натягом, размещают на нем шайбу и навинчивают гайку. 4 ил, энергоемкого технологического оборудования для установки болтов; применение .больших натягов для болтов малого и среднего диаметра приводит к интенсивной коррозии под напряжеНием и, как"правило. не разрешается для ресурсных соединений; применение натяга для болтов большогодиаметра технически весьма затруднено как в плане большой энергоемкости процесса, так и существованием больших деформаций соединяемых деталей, йриводящих к короблению конструкции.

Для уменьшения энергоемкости пооцесса запрессовки болтов в отверстия применяют профилирование стержня болта, имеющего продольные выступы.

Однако известное болтовое соединение имеет в зоне вероятного разрушения часть отверстия с малым натягом {либо его отсутствие), Кроме того, как и цилиндрический натяг, известное болтовое соединение имеет большую величину растягивающих напряжений на кромке отверстия, что снижает его эффективность.

Наиболее близким по техническому på- равна диаметру стержня болта 4 с цилиндшЕнию и достигаемому результату является рическим стержнем, например, втягиваниспособ получения болтового соединения де- ем (фиг,1), талей, предполагающий установку в пакет После втягивания болта 4 в отверстие 3, соединяемых деталей, выполнение В пакете 5 производят отрыв технологического хвостовиотверстия, Разделку отверстия протягива- ка5,после чего на болтустанавливают шайбу нфм ;. УСтановку 8 отработанное отверстие 6 и закручивают гайку 7. Поскольку наибольпрямой запрессовкой, либо втягиванием шая ось овала равна диаметру стержня болболта и установку на болт шайбы с последу- та, то в продольном относительно нагрузки ющим закручиванием гайкой, Техпроцесс 1Î в. эксплуатации Рэ сечении соединения надостаточно технологичен, не требует высо- тяг не реалйзуется,зато в поперечном сечекой квалификации исйолнителей, достаточ-. aNN, которое является сечением нб м»еханизирован, а само болтовое статического иусталостного разрушения со. соединенйе обладает васокими характери- единяемых деталей, образуется радиальстиками статической и Усталостной прочно- 15 ный натяг 6», величина которого равна сти. Б Но

Однако установка цилиндрического н болта в цилинДр ческое о ерстие с»»- . Очевидно ч О Ра м ин ал н и о и

Риводит Особеннодля болтов 6onsojo овала еоб од мо взять из потреб ого наго диаметра (более 12 мм) к значительному 2О „ щ„ „ повышению энеРгоемкости сбоРочного резьбы болта выбрать несколько меньше процесса и зачастую невозможна. Кроме то- „6 „, м го, натЯг болта В OTBePCTNN приводит к Об, азработанный способ ОбразОВания

Разованию больших окРУжных болтового соединения по сравнению с про-, растягивающих напряжений, которые уве- 25 лйчивают величину средних циклических напРЯжений РастЯжениЯ на кРомке отвеР- равных натягах в решении и прототипе) вестиЯиснижаюттехническУюэффективность личину усилия запрессовки болта, посколь натЯга как сРеДства обеспечения РесУРса обмятию подвергается не Вся поверхность От соединения, верстия, а только его боковые поверхности, РеаЦель изобретения — повышение cPo :a лизация неравномерного натяга по контуруотcRÓK6bi 60AT080fo соеДИ"ениЯ пУтем Уве"и Верстия позволяет в значительной степени чениЯ его Усталостной Долговечности и сн" ни и „в „„, а „ ива„ши„п„ужных жения усилия 38llpeccoBKN болта. Напряжений на контуре отверстия. рто сниДля достижениЯ поставленной цели 35 жает Величинусредних циклическихэксплуаспособ полУчения болтового соеДинениЯ Де-, ационн ых нап Ряжений на талей включает выполнение в пакете соеди- загруженного ОтВерстия, концентрацию няемых деталей отверстия, установку в напряжений возле отверстия и позволяет отвеРстие с натЯгом ЦилинДРического стеР- получить 8 условиях циклического эксплуатаболта "pN e+ отверстие ВыполNiB+T 40 ционно о а Р ени б, ло н ю овальны с наибольшей осьюовала, Равной долговечность О диняемы деталей а зна

Диаметру стеРжня болта, ВДоль направле- чит,rpoK их службы увеличивается. ния нагрузки на соединение, установку на Техническая реализация сйособа не болт шаЙбы и нави 148ание га ки представляет сложности и практически не

На фиг,1 показан характер уста"О 45 отличается оттехпроцесса установки болта болта в Отверстие пакета соединяемых де» базовых соединений и прототипа. ОВальное талеи На Фиг 2 поперечное сечение стер отверстие под болт возможно полить пожнЯ болта в пакете Деталей в момент средс Во пр т с пр ф и установки болта по сечению А — А на фиг.1; на фиг.3— - болтовое соединение деталей; на 5Î 6 л „ракти„ фиг.4 — попеРечное сечение стеРжнл болта . мол Оен„и. Нашли примене» в пакете деталей и характер натягов по стен- „„натяги „ ке отверстия после установки болта в условиях его эксплуатационного нагружения, л „

Способ получения болтового соедине- 55. д „ ния деталей 1 N 2 заключаетсЯ в Выполнении в пакете соединяемых деталей овального отвеРстиЯ 3, пРичем наибольшаЯ ось Овала на я е„ия „

ОРиентиРована ВДоль напРавления Дейст» дополн ельный положительныи эФФект вия будущей эксплуатационной нагрузки и

1751463 можно получить и при реализации большего радиального натяга.

Таким образом, данный способ получения болтового соедйнения деталей позволяет при снижении усилия эапрессовки болта получить большие значения натягов в соединении, Кроме того, снижение разрывных напряжений на контуре отверстия позволяет получить по сравнению с прототипом вы- игрыш по усталостной долговечности соединения в 1,3 — 1,5 раза, Это повышает срок службы {ресурс) соединения на 5-9 .

Формула изобретения

Способ получения болтового соединения деталей, включающий выполнение в пакете соединяемых деталей отверстия, 5 установку в него с натягом цилиндрического стержня болта с последующей установкой шайбы и навинчивание гайки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения срока службы путем увеличения усталостной дол10 говечности со снижением усилия запрессовки, отверстие в пакете деталей выполняют овальным с наибольшей осью овала, равной диаметру стержня болта и ориентированной вдаль направления прилагаемой нагрузки

15 на соединяемые детали, 1751463

ФИГ.4

Составитель Э.Румянцев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А,Осауленко

Редактор И.Касарда

Заказ 2677 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