Многорядное соединение деталей Советский патент 1991 года по МПК F16B5/02 

Изобретение относится к самолетостроению и может быть использовано при изготовлении многорядных срезных соединений листовых деталей.

Цель изобретения - увеличение срока службы путем повышения статической прочности соединения и его качества.

На фиг. 1 изображена конструкция многоряднсго односрезного соединения деталей заклепками, вид сбоку; на фиг. 2 и 3 - конструкция и характер контактного взаимодействия крайнего ряда крепежных элементов до нагруже- ния соединения и после, продольное сечение крепежного элемента (узел I на фиг, 1); на фиг. 4 - 5 - то же, поперечное сечение крепежного элемента в детали, для которой он являет- .ся по отношению к нагрузке первымj на фиг. 6 - 7 - то же, поперечной сечение крепежного элемента в дГетали, образующей край нахлестки, для которой он является по отношению к нагрузке последним.

Многорядное соединение состоит из соединяемых деталей 1 и 2,например листов, установленных внахлестку, и нескольких рядон крепежных элементов 3, например заклепок или болтов. Пестом вероятного усталостного разрушения соединения детали 1 является сечение А-А, а детали 2 - сечение Б-Б. По отношению к действующей на соединение эксплуатационной нагрузке Рл крепежные элементы в сечении А-А яво

00

ю

3 ЈЛ

U

ляются первыми для детали 1 и последними для детали 2, образующей край нахлестки, а крепежные элементы в сечении Б-Б являются первыми для детали 2 и последними для детали 1, образующей другой край нахлестки. Поэтому крепежные элементы в сечекии А-А установлены с натягом k в детали 1 (фиг. .4), и с зазором в детали 2 (фиг. 6), а к р епежные элементы в се- чеМиН -В-Б уста йов лены с натягом в де- талил 2i JH с заэ э р ом р детали 1.

-КреТ1е жн ые элементы крайних рядов выполнены с двумя диаметрально проти- воположными выступами 4 и 5 сечением полукруглой формы, которые расположены в плоскости соединения. Расстояние между вершинами выступов , где DC, - диаметр отверстия в листе, обра- зующем край нахлестки. Наличие выступов обеспечивает контакт стержня за- клепки со стенкой отверстия большего диаметра, обеспечивает его поддержку и повышает качество раскрепывания клепки и качество самого соединения деталей за счет устранения возможности ее заваливания при клепке независимо от положения головок заклепки. Это благоприятно сказывается на уста- лостной долговечности заклепочных соединений.

Под действием эксплуатационной нагрузки РЭ происходит смещение соединяемых листов, обмятие стенки отверстия в листе с увеличенным диаметром отверстия DD и соприкосновение стержня заклепки со стенкой отверстия (фиг. 7). Поскольку величина Р9 составляет 0,3-0,4 от разрушающей стати- ческой нагрузки на соединение, то на уровнях нагружения, близких к статическим разрушающим, происходит включение в работу и крайних крепежных элементов по традиционной схеме мно- горядного срезного соединения.

Размеры выступа - ширину Н и ра- Диус скругления RB необходимо подобрать так, чтобы под действием нагрузки Рэ происходило внедрение выступа в контактирующую с ним деталь и соприкосновение стержней крепежного элемента со СТРНКОЙ отверстия. В этом

Q

0

случае напряжения смятия по стенке отверстия QM . минимальны. | Данное соединение деталей целесообразно для использования в многорядных (3-6 рядов) односрезных соединениях листов из Д16Т и В95. Причем для изготовления крепежных элементов крайних рядов (например, высадкой) целесообразно использование традиционных материалов типа В65, Д18, сталей ЮГА, 20Г и т.п. Экспериментальные пробы по опрессовке рифленых крепежных элементов из этих материалов показывают, что рекомендуемые размеры выступов могут быть

«

,2-t, ,1-0,2da , ,04-0,08cL .

о

Таким образом, данная конструкция обеспечивает повышение долговечности соединения путем повышения его статической прочности по сравнению с выполнением заклепок без выступов или снижение массы конструкции при равенстве статической прочности за счет включения в работу крайнего ряда заклепок при действии на соединение нагрузок, близких к статическим,разрушающим .

Формула изобретения

Многорядное соединение деталей, содержащее установленные в отверстиях соединяемых внахлестку деталей ряды заклепок, крайние по отношению к прикладываемой нагрузка ряды которых установлены с зазором в одной из соединяемых деталей, образующей край нахлестки, и с натягом в другой, отличающееся тем, что, с целью увеличения срока службы путем повышения статической прочности соединения и его качества, заклепки крайних рядов выполнены с двумя диаметрально противоположными продольными выступами сечением полукруглой формы, расположенными в продольной плоскости соединения, причем расстояние между вершинами выступов равно диаметру отверстия детали, образующей край нахлестки.

I

Фиг,1

Изобретение относится к самолетостроению и может быть использовано при изготовлении многорядных срезных соединений листовых деталей. Цель изобретения - увеличение срока службы путем повышения статической прочности соединения и его качестгза. Сое- динение состоит из соединяемых внахлестку деталей 1- и 2 и нескольких рядов крепежных элементов (заклепок) 3. Крайние ряды крепежных элементов установлены с натягом в детали, для которой этот ряд является (по отношению к прикладываемой нагрузке) первым, и с зазором в детали, образующей край нахлестки. На крепежных элементах крайних рядов выполнены два диаметрально противоположных продольных выступа,4 и 5, расположенных в продольной плоскости соединения. Расстояние между вершинами выступов равно диаметру отверстия в детали, образующей край нахлестки. 7 ил. о 5 (Л

Фиг. 2

Фиг. 4

ъ-р

Фиг.з

А

н

Фиг.5