Соединение деталей

(51 Я а(4 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТ ВТОРСК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЪТИЙ(71) Харьковский авиационный институт им, Н.Е.Жуковского(56) Хейвуд Р.Б. Проектирование с учетом усталости. М.; Машиностроение, 1969, с. 276, рис. 10.8.Авторское свидетельство СССР йф 1303747, кл. Р 16 В 5/02, 1985. (54) СОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ(57) Изобретение относится к области машиностроения, а именно к высокоресурсным многорядным соединениямдеталей. Цель - повышение усталостной долговечности. Соединение содержит ряды крепежных элементов и допол"нительные отверстия в соединяемыхдеталях. В дополнительных отверстиях,расположенных перед отверстиями подкрепежные элементы относительно нагрузки, размещены с радиальным натягом штифты. Дополнительные отверстия,расположенные после отверстий подкрепежные элементы, свободны. Диаметры этих отверстий, начиная с первого,уменьшаются. Подбором параметров дополнительных отверстий достигаетсяравномерное распределение нагрузкипо рядам крепежных элементов и повышение усталостной долговечности соединения за счет увеличения податли-, Жвости связей и уменьшения концентрации напряжений в зонах отверстий,3 ил.ийР и Подбором системы дополнительных отверстий достигается равномерное распределение нягрузки по рядам крепежных элементов и повышение усталостной долговечности соединения в 1,3-1,6 раза, Это позволяет повысить ресурс соединения ня 6-15 Е, либо Изобретение относится к машиностроению, к высокоресурсным многораз, рядным соединениям деталей.Цель изобретения - повышение уста 5лостной долговечности.На фиг. 1 изображено двухсредноемногорядное болтовое соединение:Крепежные элементы установлены в отверстиях соединяемых деталей. Кроме1этих отверстий в соединяемых деталяхвыполнены дополнительные отверстия5 и 6, при этом в отверстиях 5, расположенных перед отверстиями под кре 20пежные элементы относительно нагрузки Рэ, размещены с радиальным натягом заподлицо штифты 7, а отверстия6, расположенные за отверстиями. под1 крепежные элементы, свободны. Диаметр 25каждого следующего за первым дополнительного отверстия б меньше предыдущего.Местом вероятного усталостногоразрушения соединения является сечение А-А для детали 1 и 2 и сечениеБ-Б для детали 3, Сечение А-А по первому относительно нагрузки Р рядукрепежных элементов для деталей 1 и2, а сечение Б-Б для детали 3,35Концентрация напряжений на кромкеотверстия, определяющая усталостнуюдолговечность соединения, зависитот уровня действующих (обтекающихотверстий) нормальных напряжений растяжения б и уровня загруженностикрепежного элемента, характеризуемого величиной напряжений смятия Б ;,по стенкам отверстия. Рационально сточки зрения массовой эффективностипроектировать соединение с равнойвероятностью усталостного разрушенияпо всем рядам, т.е. при уменьшениипо длине, соединения (от первого рядак последнему) величины бр, постепенно50увеличивать в том же направлении5 м 1Выполнение за отверстием под крепежный элемент (практически со стороны стенки контактирующей с болтом)У55дополнительного свободного отверстияискусственно увеличивает податливость крепежной связи, причем увеличение податливости зависит от диаметра ЙР, свободного отверстия и величины С; перемычки между основными и дополнительными отверстиямиПостепенно увеличивая местную жесткость (уменьшая податливость) крепежных элементов от первого ряда к последующему, можно более благоприятно, с точки зрения усталостной долговечности, перераспределить нагрузку по рядам соединения.Предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить концентрацию на - пряжений в зонах вероятного усталостного разрушения (отверстия под крепежные элементы) не только за счет напряжений б но и за счет напряже 9 Фний бГеометрические параметры дополнительных отверстий выбирают исходя из механических характеристик материе ла соединяемых листов и крепежных элементов,Для авиационных соединений характерно применение сплавов типа. Д 16 Т и крепежных элементов иэ ЗОХГСА. Как показали экспериментальные исследования, для Д 16 Т рациональными параметрами дополнительньц отверстий являются Р = 0,65-0,851 С Р = 0,1- 0,2 й где й о - диаметр основного отверстия.Для других пар материалов подобные соотношения можно получить расчетом или экспериментально. Эти соотношения можно использовать для определения д и СР дополнительных отверсРтий, заполненных штифтами, и максимального диаметра свободного дополнительного отверстия (за первым рядом отверстиИ под крепежные элементы) . Для диаметров другик свободньхдополнительных отверстий можно использовать соотношение где и - количество рядов крепежныхэлементов в соединении,1 - номер ряда крепежного элемента в соединении,1428844 нительных отверстиях, расположенных перед отверстиями под крепежные элементы относительно нагрузки размещены с радиальным натягом штифты, о тл и ч а ю щ е е с я гем, что, с целью повышения усталостной долговечности, диаметр каждого следующего за первым дополнительного отверстия, 10 расположенного за отверстиями подкрепежные элементы, меньше предыцущего. 101 и оставитель С.Никулинаехред М.Моргентал Корректор А.Обруч Редактор А.Воров аказ 5103/3 Тиаж 7 Подпис р 57ВНИИПИ Государственнопо делам изобретен 13035, Москва, Ж, Ра о комитета ССй и открытий ая наб., д П одственно-полиг ко дприятие,уменьшить его вес, что принесет приэксплуатации изделия экономическийэффект. Формула изобретенияСоединение деталей, содержащее ряды крепежных элементов, установленные в отверстиях соединяемых деталей, и дополнительные отверстия, расположенные перед и после отверстий под крепежные элементы, при этом в дополУжгород, ул. Проектная, 4