Болтовое соединение Советский патент 1981 года по МПК F16B5/02 

(54) БОЛТОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в соединениях деталей, обладающих большой усталостной прочностью.

Известно болтовое соединение листов, в котором для увеличения усталостной прочности, гайки затянуты с такой силой, что напряжения под шайбами в соединяемых листах близки к пределу текучести. В таком соединении концентрация напряжений в районе отверстия уменьшается за счет того, что часть нагрузки, приложенной к болтовому соединению, вррпринимается силами трения между листами и шайбами 1.

Указанное соединение дает увеличение усталостной прочности лишь при малых толщинах соединяемых листов.

При увеличении толщин соединяемых листов выигрыш в усталостной прочности уменьшается. Кроме того, с течением времени затяжка болтового соедикения ослабевает за счет усадки материала листов, вследствие чего УСИЛИЯ., передаваемые трением, уменьлаются и увеличивается концентрация напряжений в листах в районе отверстия, что снижает усталостную прочность соединения. Наряду с этим, в

известном соединении существуют относительные перемещения листов, вызывающие от фреттинг-коррозии не по отверстию, а вблизи него.

Наиболее близкое к предлагаемому болтовое соединение листов, в котором для уменьшения концентрации напряжений в районе отверстия между листами с охватом болта, устанавливают

0 кольцевой элемент с микровыступами, внедренными в материал соединяемых листов 2.

Недостатком соединения является то, что оно осуществляет только фик5сацию по сдвигу одной детали относительно другой, не влияя на усталостную прочность соединения.

Цель изобретения - повышение надежности соединения.

Указанная цель достигается тем, что в болтовом соединении, содержаofsui болт, установленный в отверстия соединяемых деталей, гайку и проме5жуточный элемент, расположенный между деталями коицентрично их отверстиям, прс ежуточный элемент выполнен в Виде гладкого кольца, внутренний диаметр которого больше диаметра от0верстий в соединяемых деталях. На чертеже изображено болтовое, соединение, общий вид, разрез, i Болтовое соединейие содержит соединяемые детали 1 и 2, болт 3, установленный в отверстия в деталях, шай бы 4, зафиксированные на болте 3 гай кой 5 и кольцо 6, установленное межд деталями, внедренное в материал дета лей, и охватывакадее отверстие. При сборке соединения кольцо б внедряется в менее твердый материал деталей, вызывая в нем пластические деформации. Материал, выдавливаемый кольцом б, растекается и уплотняет посадку болта 3, вызывая радиальный натяг, что увеличивает усталостную прочность путем использования.самонапряжения. Кроме того., внедренное в матери деталей 1 и 2 кольцо б воспринимает часть амплитуды нагрузки, действующей на болтовое соединение, разгружая тем самым отверстия от сил смятия и уменьшая срезаквдую силу на болт 3, снижая концентрацию напряжений и увеличивая усталостную прочность соединения. Кольцо 6. устраняет также относительные перемещения соединяемых деталей в зоне кон центрации напряжений, чтоустраняет условия возникновения фреттинг-коррозии. Сечение, форма кольца и расстояние кольца от кромки отверстия выби рается в зависимости от толщины деталей и диаметра болта таким образом, чтобы упруго-пластическая деформация в листах от внедрения кольца распространялась до кромки отверстия. Формула изобретения Болтовое соединение, содержащее болт, установленный в отверстия соединяемых деталей, гайку и промежуточный злемёнт, расположенный между деталями концентрично отверстиям деталей, отличающеес g тем, что с целью повышения надежности соединения, промежуточный элемент выполнен в виде гладкого кольца, внутренний диаметр которого больше диаметра отверстий в соединяемых деталях. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Хайвуд Р.Б. Проектирование с учетом усталости. Машиностроение, 1969, с. 261-262, 2.Авторское свидетельство СССР 621904 , кл. Е 16 В 5/02, 1978 (прототип).