Соединение деталей

(19) 8 3(Я)В 16 В 5,отип),ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(84) (57) СОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ груп-,пами заклепок, состоящих изстержня сзакладной головкой на одном конце и сшайбой и замыкакхцей головкой на другомконце, выполненной в виде двух концентрцч ных втулок, внутренней и наружной, охватывакицих конец стержня, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности соединенияпеталейиз композиционных материалов с низкойпрочностью на смятие путем уменьшениярасстояния между заклепками и сниженияудельного давления на соединяемые детали, внутренняя втулка замыкакхцей головки выполнена с продольной прорезью, внутренняя поверхность наружной втулки выполнена с фасками поц углом 3.5-20 ф коси втулки, в которые развальцованы краявнутренней втулки, а конец стержня - скольцевой накаткой.Р- - ссред " гце Р - внешняя нагрузка,ссре - площадь поперечного сечения ма 55 1 1049Изобретение относится машиностроению, а именно к соединениям деталей летательных аппаратов, и используется цля соецинения конструкций из композиционных материалов. 5Известно соецинение цеталей с помощью заклепок, состоящих иэ стержня сзакладной головкой и расположенной нанакатанной части стержня цилиндрическойобжимной втулки 1 10Выполнение этого соецинения связанос воэникновенйем высоких осевых нагрузок стяжки (сжатия) пакета соединяемыхдеталей, что неприемлемо цля композиционных материалов, имекщих низкую про чность на сжатие, Эти нагрузки еще болеевозрастают, если вместо 4 втулок из алюминиевых сплавов, используемых обычно в этих соецинениях, применить по условиям требуемых температур втулки иэ 20стали.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является соединениедеталей группами заклепок, состоящихиз стержня с закладной головкой на одном конце и с шайбой и замыкакщей головкой на другом конце, выполненнойв виде цвух концентричных втулок, внутренней и наружной охватывакицих Конец стержня 2- 30Недостатком известного .соединения является сложность изготовления внутренней втулки, необходимость обеспечения еевысокой поверхностной тверцости цля вси-можности проникновения рифлений в повер-35ность стержня и высокие радиальные нагрузки постановки заклепки. Кроме того, недостатком этого соединения является невозможность установки группы заклепокв ограниченном пространстве из-аа боль 40ших габаритов постановочной фильеры,что осущественно снижает воэможностьиспользования этого соецинения цля листов из композиционных материалов, которые наиболее целесообразно соединятьзаклепками малого циаметра д с 2 мм,45расположенными группами на минимальновозможном расстоянии цруг от друга.Это позволяет приблизить прочность заклепочного соецинения к исхоцной прочности композиционного материала, Оптимальное количество заклепок можно опрецелить из условия териала соединяемого листа, работакщего на срез;гси и - соответственно фактическое и цопускаемое напряжение среза;ц - количество заклепок.Из формулы видно, что чем большеколичество заклепок, т, е , чем чаще ,(ближе цруг к другу) они установлены,тем прочнее соединение.Целью изобретения является повышениенадежности соецинения деталей из композиционных материалов и низкой прочностьюна смятие заклепками с циаметром стержня с 2 мм путем уменьшения расстояниямежду заклепками в группе до 3-4 диаметров стержня и снижения удельного давпения на соединяемые цетали,Укаэанная цель достигается тем, чтов соединении, деталей группами заклепок,состоящих из стержня с закладной головкой на одном конце и с шайбой и замыкающей головкой на другом конце, выполненной в виде двух концентричных втулок,внутренней и наружной, охватывакицих конецстержня, внутренняя втулка замыкающейголовки выполнена с процольной прорезьювнутренняя поверхность наружной втулки.а 0выполнена с фасками поц углом 15-20к оси втулки, в которые развальцованыкрая внутренней втулки, а конец стержнявыполнен с кольцевой накаткой.На фиг, 1 изображено соединение деталей общий вид, на фнг. 2 - разрезА-А на фиг, 1; на фиг. 3 - разрез Б-Бна фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В нафиг. 2.Детали 1 .иэ композиционного материала соединены внахлестку многоряднымикосыми швами с помощью заклепок 2,содержащих стержень 3 малого диаметрад ь 2 мм с закладной головкой 4,накатанной частью 8 и технологическимхвостовиком 6, расположенную на накатанной части б внутреннюю втулку 7 спроцольной прорезью 8, наружную втулку9 с заходными фасками 10 и шайбу 11.Расстояние межцу заклепками 2 в рядуравно 34 - 4 с 1Постановка заклепки 2 осуществляется следукщим образом.Стержень 3 вставляется в отвестие соециняемых деталей 1. и ыа него .надевается шайба 1 1, внутренняя втулка 7 и наружная втулка 9. Специальным постановочным инструментом 12 стержень 3 за технологический хвостовик 6 вытягивается цо упора в закладную головку 4., а наружная втулка 9 перемещается в про3 .10496 93 4 тивоположную сторону, обжимая внутрен сборки заклепки не снимается, а остается нюю втулку 7 на накатанной части 5. В на внутренней втулке, прочность на разконце обжатия кольцевой конический выс-рыв соединения повышается цо уровня туп 13 (или отцельные точечные высту-,прочности соецинения с цельной втулпы) постановочного инструмента 12 цекой. Угол 15-20 эахоцных фасок наружформирует металл торцовой части внут- ной втулки является оптимальным цля ренней втулки 7 в зону фаски 10 наруж выполнения обжатия внутренней втулкив ной втулки 9, обеспечивая стопорение . процессе постановки заклепки. При меньпослецней, Сборка заканчивается обрывом шем угле резка возрастает адина захоцного технологического хвостовика 6 и отвоцом 1 о опуса фасок а слецовательно и общая цлина постановочного инструмента 12, . 1 наружной втулки.Отсутствие у заклепки специальной При увеличении угла резко возрастает фильеры, перемещакщейся цо упора в сое- осевая нагрузка постановки заклепки. Разциняемые цетали, позволяет осуществить . меры заклацной головки и обрывной шейпостановку группы заклепок в пространстки технологического хвостовика поцоб ве, ограниченном лиць циаметром наруж- раны таким образом, чтобы осевые нагрузной втулки. Практически расстояние ки при постановки заклепки не превыцталймежцу осями заклепок в ряцу может быть допустимых нагрузок смятия и сжатия уменьшено цо 33 - 43. Выполнение внут цеталей из композиционных материалов, ренней втулки с процольной прорезью поэ-з Изобретение позволяет снизить осевые воляет резко снизить осевые и рациаль- и радиальные постановочные нагрузки, ные постановочные нагрузки, благоцаря заменить алюминиевые втулки на стальные чему ее можно изготавливать иэ стали.и осуществить постановку группы малого Прочность на разрез соецинения с прорез- циаметра в ограниченном пространстве, ной втулкой в 2-3 раза ниже, чем с це"что приближает прочность соецинения к льной втулкой без прорези, Оцнако благо-, прочности цеталей иэ композиционных ма царя тому, что наружная втулка после с териалов.