Устройство для соединения Советский патент 1981 года по МПК F16B5/06 

Изобретение огносится к машинострое нию, а именно к детал5ш машин, в может быть использовано преимущест венно в ка честве разъемного за.кпепочного соедвне- ния. Известно заклепочное соедшсенве, со держащее две крепежные детали, снабженные головками и входящими один в гой цилин/фическими кольцевыми выступами l. Недостатком данного соедивевня является низкая прочность и надежность. Цель изофетения - повышение (фочкости и надежности соединения. Цель достигается тем, что устрсйство Д1Ш соединения, содержащее две крепежны детали, снабженные головками и входящие Ьша.адругую цилинфическими копьцев1 мй Ш1 ступами,гфи выполнении крепежных деталей из материала, обладающетч эф« фактом термомеханической памяти мы, цилиндрические кольцевые выступы выполнены в продольном волнообразной формы. На фиг. 1 схоматвчес1Ш изображено предлагаемое соедвншхие в разкоофазном виде при температуре восстановлевния формы; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1д на фиг. 3 - ;разрез Б-Б на фвг. 1; на . фиг. 4 - соединение в софанном виде} на фиг. 5 - ,в-В на фиг 4;на фшг. 6 - заклешса вне соединения при темп атурв ниже области температур мартенсвтных превращений (температура восстановления формы); на фиг. 7 - части закле1|ки в разомкнут состоянии. Даклевочнов. соединение содержит соединение детали 1 и 2 (см. фиг. 1 и 4), имеющие соосные отверстия 3 и 4, и располож сную в нвх заклепку, состоящую из двух частей 5 и 6 Одна из частей 5 вдлюпнена в виде гояошсв 7 и жестко свя-. ёюйньсс с ней крнцектрично расположенных выступов 8-1О, имеющих в нормаоьаых форму круговых колец (см. фиг. 2). Другая «часть 6 заклепки выпоят .нена в виде головки 11 в жестко свякзанных с ней концентрично распопоженных выступов 12 и 13, имеющих в нормальных сечениях форму круговьк колец (см, фиг. 3). Элементы 12 н 13 части 6 заклепки размещены между элементами 810 части 5 заклепки (см. фиг. 4) соосно с тверстиям 3 и 4 о соединяемых деталях 1 и 2. Выступы 8-10 и выступы 12 и 13 имеют в осевом сечении (см. фИ1-, 4 н 7) волнообразную фсфму.. Вершины 11-17 выступов 8-1О части 5 заклепки расположены соответственно во впадинах 18-21 выступов 12 и 13 части 6 заклепки, а вершины 22-25 выступов 8-10 части 5 заклегжи распопо жены соответственно во впадинах 2в-2О выступов 12 и 13. Максимальный диаметр вершин 14-17 выступа 10, кштактирующего с поверхностью отверстий 3 и 4 в соединяемых деталях 1 и 2 равен диаметру этих отвер стий. Заклепка выполнена из материала, обладающего эффектом термомеханической памяти фермы в области температур мартенситных превращений. В згой области температур конценгрично расположенны выступы 8-10,12 и 13 частей 5 и 6 аак лепки во всей их длине or головок 7 и 1 выполнены в виде круговых цилиндров (фиг. 1), наружный Диаметр одного из ко тфых, контактирующего с поверхностью отверстий 3 и 4, меньше диаметра этих отверстий. Вне соединения при температуре ниже области температур мартенситных превращений (см. фиг. 6) ксйнцентрично расположенные выступы 8-10,12 и 13 частей 5 и 6 имеют в осевом сечении волнообразну{СГ ферму. Вершины 14-17 выступов 8-1О части 5заклейки расположены соответственно в впадинах 18-21 выступе 12 и 13 часги 6закпепки, а вершины 22-25 выступов 8-1О части заклепки расположены соответственно во впадинах 26-29 .выступов 12 и 13. Наружный диаметр выступа Ю взаимодействующего с поверхностью отверстий 3 и 4, больше диаметра отверс- тий в соединяемых деталях 3 и 4 на вел

чину наперед заданного натяга, а расстояние между головками 7 и 11 меньше суммарнсЛ толщины соединяемых деталей 1 н 2 на величину усадки заклепки в осевом направлении при остывании и формоофазовании заклепки.

Одна из вершин напрпмер вершина 15 выступа 1О, контактирующего с поверхзаклепка илюет при эксШ1уа5радиснных тем- Ьературах (см. фиг. 4). При э,том выступы 8-10 н выступы 12 и 13 имеют в осевам сечении (см. фиг. 4 и 7) полноофаз55 ную форму. Вершины 14-17 выступов 8Ю части 5 заклепки расположены соответственно во впадинах 18-21 выступов . 12 в 13 части 6 заклепки, а вершины 22ностью отверстий 3 и 4, расположена в месте стыка соединяемьос деталей 1 и 2. Соединение работает следующим офазом. Предварительно офаботанная заклепка, состоящая из частей 5 и 6, имеющая фс)му, изображенную на фиг. 6, поступает на участок сборки при температуре ниже области температур ма:ртенснтньгх превращеНИИ, т.е. при обычной температуре, при заклепка находится в соединении; Затем заклепку нагревают, например,-р специальной клепальной машине (не показана) выше критической температуры. При этом в материале заклепки (напри мер, мсионикелнде титана Т-{ Ni ) образуется термоупругий мартенсит с очень малым гистерезисом превращения, за|&1епка (фиг. 5 и 6) относительно резкое скачкообразно (по сравнению с обычным тем пературным расширением) меняет свою форму, и преобретает форму, изображен;- ную на фиг. 1, которую ей придают заранее во время предварительной тбрмомехаайческой обработки при температурах выше критической, при котсфьк .материал заклепки запомнил форму, которую ему придают в этом температурном состоянии. В этом температурном состояний концентрнчно расположенные вьгступы 8-1О, 12 и 13 частей 5 и 6 заклепки по всей их длине от головок 7 и 11 выполнены в виде круговых цилиндров, наружный диаметр одного из которых (выступ 8), контактирующего с поверхностью отверстий 3 и 4, меньше диаметра этих отверстий на величину зазора, например, при ходовой посадке. Части 5 и 6 заклепки в этом разогретом состоянии до температуры (порядка 6О..10б d) восстановления (температуры мартенситных превращений) всгавляется в 3 и 4 соединяемых деталей 1 и 2, после чего охлажда ется естественным путем или с помощью охлаждающих устройств (не псжазачУдо температур ниже области температур воо становления формы. Как только температура заклепки стает ниже критических температур восстановления формы заклепки (часги 5 и 6) принимает форму, которую

25 выступов 8-1О части 5 заклепки распопсйкены соогветственно во впадйнах 12 и 13. Максимальный двамегр вершин 14-17 высгупов 10, коитактирующих с поверхностью отверстий 3 s в 4 в соединяемых деталях 1 и 2 равен диаметру этих отверстий. При охлаждении заклепки (и ее формообразсшании при . ; эгом) вершины 14-17 взаимодействуют соответственно с впадинами 18-21, а вер-Ю шкны 22-25 взаимодействуют с впадина- , ми 26-29, т.е. выступы 12 и 13 входят в зацепление с выступами 8-1О, сокращают в осевом направлении я выбирают seiэор между выступами Ю и поверхностью 15 соединяемых деталей 1 и 2, это приводит к беззазорной (плотной, например) посад ке заклепки в отверстиях доединяемых да талей и стягиванию их. Это достигается тем, что вне соединения при температуре 20 ниже области температур мартенситных : превращений (см. фиг. 6) наружный диаметр выступаю, взаимодействующего с поверхностью отверстий 3 и 4, больше днаметра отверстий в соединяемых деталях в 4 на велйчииу наперед заданнсхго натяга, а расстояния между головками 7 и 14 меньше суммарной толщины соединяемых

деталей. 1 и 2 на величину усадки заклепкв в осевом направлении при ее остыванвв в формообразованив.

Изофетение обеспечивает повыщенве прочности соединения, так как прочность соединения определяется не только сопротввлшхием тела заклепкв на срез, но в силами тренвя на стыке соединяемых Д9 талей.

Формула взобретенвя

Устройство для соединения, содержащее две крепежные детали, глабженные ronofrками в входящие одна в другую цилвн/фвческвмв кольцевьомв выступами, о т л в « чающееся тем, что, с целью повы- . шения прочносгв к надежности соедвненвв, прв вьтопненвн 1феаёжных деталей вз ма- териала, обладающего эффектом термомеханвческой памятв формы, цвлиндрвяескве кольцевые высгувы выполнены в прс аопьаам вопнообразнс формы.

Источнвкв информации, принятые во шгвманве прв эксперт взе

I. Авторское свидетельство СХЗСР № 393488, кл. F 16 В 5/06, 1972.

А -А 3 фuг.ff ю

9 10

Фие.б