Способ получения многорядного соединения деталей Советский патент 1991 года по МПК F16B5/02 

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

Цель изобретения - снижение массы соединения и повышение качества.

На фиг, 1 изображена конструкция многорядного односрезного болтового соединения деталей до затяжки соединяемого пакета; на фиг. 2 - конструкция соединения деталей после осевой затяжки крепежных элементов; на фиг. 3 - конструкция и характер напряженного состояния в соединении после приложения эксплуатационной нагрузки.

Многорядное соединение деталей состоит из соединяемых листов 1, 2, нескольких рядов крепежных элементов, например болтов 3, и высокопрочной прокладки 4, располагаемой между сопрягаемыми поверхностями соединяемых листов. Прокладка имеет предварительные изгибы на участках

между крайними рядами отверстий под болтами и по крайней мере соседними с ними, причем изгибы выполняют зигзагообразными по форме синусоиды.

Таким образом, после изготовления деталей с рядами отверстий и прокладки с аналогичными рядами отверстий и зигзагообразными изгибами на участках детали и прокладку соединяют в пакет, устанавливают крепежные элементы (болты) и осуществляют их последовательную затяжку, начиная от места наибольшего прогиба прокладки. Целесообразно повышение осевой чжки крайних рядов болтов на 10-20%.

В самолетостроении нашли широкое применение соединения деталей из материала Д16Т, В95 стальными болтами из ЗОХГСА, ЗОХГСНА, 16ХСН, титана ВТ-16. Для изготовления прокладок целесообразно применение таких же материлов как и для изготовления болтов. Усталостное разрушение соединения происходит по крайсл

С

о ю

-А

сл о ю

ним рядам болтов: листа 1 - по сечению А-А, а листа 2 - по сечению Б-Б. После осевой затяжки болтов прокладка выпрямляется и реализует распор крайних рядов болтов в направлении предстоящего действия эксплуатационной нагрузки, причем в соединяемых деталях возникают технологические

напряжения смятия - ofi ,-В зоне вероятного усталостного разрушения направление технологических предварительных напряжений смятия противоположно действию эксплуатационных напряжений смятия

i , действующих по стенкам крайних рядов крепежных элементов. Так, например, по сечению А-А

а$м 1 -о& (1)

где о&л 1 - величина результирующих напряжений смятия, Разгрузка одного из соединяемых листов приводит к догрузке ответного присоединяемого листа. Так для листа 2 по сечению А-А

0, 2 Осм 2 - (2)

Однако этот лист в этом сечении не разрушается и догрузка листа по критерию усталостной долговечности не опасна. Догрузка листа 1 по второму (следующему за крайним) ряду болтов также не опасна, поскольку уровень растягивающих напряжений в листе по этому ряду значительно чиже, чем по крайнему ряду, Зигзагообразность предварительного изгиба прокладки в районе крайних рядов болтов позволяет реализовать предварительно напряженную конструкцию при минимальнх размерах (длинах)

0

5

0

5

0

5

соединительных болтов за счет уменьшения высоты пакета при сохранении длины изгиба, кроме того, распор соединяемых деталей из их плоскости происходит симметрично плоскости среза болтов и не приводит к одностороннему прогибу.

Величина распора болтоа прямо зависит от величины предварительного изгиба прокладки. С точки зрения усталостной долговечности рациональной величиной расло- ра болтов следует считать такую, при которой результирующая величина напряжений смятия по стенкам крайних рядов

отверстий под болты равна о& i 0. Следовательно, полученное соединение имеет меньший габарит (и массу); в собранном соединении сведены к минимуму возможные искривления поверхности соединяемых деталей, что повышает качество сборочных работ, улучшает технологичность сборки и не создает в конструкции нежелательных из- гибных напряжений, нарушений формы соединения.

Формула изобретения Способ получения многорядного соединения деталей, при котором изготавливают детали с рядами отверстий и прокладку с аналогичными рядами отверстий и с изгибами на участках между крайними рядами отверстий и по крайней мере соседними с ними, соединяют детали и прокладку между ними rj пакет, устанавливают крепежные элеме ы а отверстия пакета и затягивают их, отличающийся тем, что, с целью снижения массы соединения и повышения качества, изгиб прокладки выполняют зигзагообразным по форме синусоиды.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам получения многорядного соединения деталей. Цель изобретения - снижение массы соединения и повышение качества. Пакет деталей 1, 2 и прокладку 4 стягивают болтами 3. Прокладку 4 выполняют с предварительными зигзагообразными по форме синусоиды изгибами на участках между крайними рядами отверстий под болты и по крайней мере соседними с ними. Зигзагообразность изгиба прокладки обеспечивает уменьшение предварительной высоты пакета деталей, а распрямление прокладки при затяжке - перераспределение загруженности рядов болтов при работе соединения под нагрузкой и повышение усталостной долговечности соединения.3 ил.

Фиг.1

Јь

Y/////m

Ј

У

h

б бэ сн.г сн.г

%

;SSS$

x

g}

Фиг. 2

ЬигЗ