Трехрядное соединение деталей Советский патент 1992 года по МПК F16B5/02 

Величина приведенных напряжений по нагруженному ряду заклепок

0пр - Кем Осм| + Ол| + 0,5 0Ь| .

Наибольший размер сквозной выемки вдоль соединения определяется технологически. Известно, что минимальная величина перемычки между осью отверстия и краем 5 листа составляет

где Кем - экспериментально определяемый коэффициент, ,4;

0см напряжения смятия по стенкам отверстий 1-го ряда заклепок.

Применительно к данному соединению, когда количество крепежных элементов (заклепок) по рядам соединения неизменно, а толщина листа постоянна, условие (4) имеет вид:

Р, + Рл СОПЗТ,

т

где РЗ - доля эксплуатационного нагруже- ния, воспринимаемая i-м рядом заклепок;

Рл - доля эксплуатационного усилия, действующего в листе за I-м рядом заклепок.

Для первого ряда заклепок условие имеет вид

0,366 Рэ + 0,634 Рэ 1 Рэ const, (6) для второго ряда заклепок

0,268 Рэ + х-Рэ - Рэ.(7)

где х - доля эксплуатационного усилия, необходимого для нагружеиия листа за вторым рядом заклепок по условию равно- прочности (3),

Из (7) получаем х 0,732, тогда как для соединения без выемок доля нагрузки растяжения в листе

Рзл Рэ (1 - 0,366 - 0,268) 0,366 Рэ (9)

Таким образом для данного соединения имеется возможность уменьшить площадь поперечного сечения на величину

A F х - 0,366 0,732 - 0,366 0,366 (10)

т.е. при постоянной толщине листа размер поперечной оси сквозной выемки составит

В№ 0,366 (11)

cP (1,5...2,0)dKP,

(12)

где дкр - диаметр крепежного элемента. 10 Оставляя величину Ср неизменной для соединения получаем

So 2tp - 2-1,5 dKp 2-tp - 3d

кр

(13)

15Наиболее рациональная форма сквозной выемки - эллипс. Он обладает минимальным геометрическим коэффициентом концентрации напряжений при условии достижения максимальной массовой эффек20 тивности. Необходимо отметить, что, располагаясь на продольной оси крайних рядов крепежных элементов, сквозная выемка при растяжении еще больше овализу- ется в направлении нагрузки. Это приводит

25 к снижению загруженности крайних рядов соединения по напряжениям смятия и соответственно к повышению усталостной долговечности соединяемых листов.

Изобретение позволит повысить в

30 1,2... 1,5 раза усталостную долговечность соединяемых листов, снизить в 1,2...1,4 раза массу соединения. Это повысит на 3...8% ресурс соединения, на 20...30% снизит массу соединения, что принесет при эксплу35 атации изделия экономический эффект. Формула изобретения Трехрядное соединение деталей, содержащее крепежные элементы, установленные в отверстиях деталей в шахматном

40 порядке, и разгружающие элементы выполненные в виде выемок в одной из соединяемых деталей между рядами крепежных элементов, отличающееся тем, что, с целью снижения массы соединения и повышения

45 срока службы путем повышения усталостной долговечности, выемки выполнены сквозными овальными и расположены между крепежными элементами среднего ряда, причем больший диаметр овала выемки рас50 положен между крепежными элементами крайних рядов на одной оси с последними.

#/г./ Вид А

Риг.2

ff-B