Способ получения болтового соединения деталей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 691589 А 1 19) (11 16 В 5/ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1493804, кл, Р 16 В 5/02, 1987.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БОЛТОВОГОСОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ(57) Изобретение относится к деталям машин и может быть использовано при изготовлении многосрезнцх болтовыхсоединений самолетных конструкций. Цельизобретения - повышение усталостной долИзобретение относится к деталям машин и может быть использовано при изготовлении многосрезных болтовых соединений самолетных конструкций,Цель изобретения - повышение усталостной долговечности соединяемых деталей.На фиг. 1 дана конструкция пятирядного односрезного болтового соединения до осевой затяжки болтов; на фиг. 2 - то же, характер контактного взаимодействия крайних болтов с соединяемыми листами после осевой затяжки болтов; на фиг. 3 - то же, после приложения эксплуатационной нагрузки; на фиг. 4, 5 - конструкция высоко- прочной прокладки и ее геометрические характеристики на виде в плане и профильном сечении,Согласно способу изготавливают детали 1 и 2 с рядами отверстий, крепежные элементы 3, 4, 5 и разгружающий элемент, который выполняют из двух прокладок 6. говечности соединяемых деталеи, Способ получения соединения деталей включает изготовление деталей с рядами отверстий, крепежных элементов и двух прокладок, Каждую из прокладок выполняют с изгибным участком и выемками на концах, Соединяют детали и прокладки в пакет, причем прокладки устанавливают крайними в пакете па одну его сторону. Кроме того, каждую из прокладок устанавливают в зоне крайнего и соседнего с ним ряда отверстий деталей с изгибом в сторону пакета, Устанавливают в отверстия пакета крепежные элементы и затягивают их. При этом прокладки распрямляются и перераспределяют нагрузку между крайними и соседними с ними рядами крепежных элементов. 5 ил. Каждую прокладку вцполняют с изгибным участком и выемками на концах. Соединяют детали 1, 2 и прокладки 6 в пакет, прокладки 6 при этом устанавливают по одну сторону пакета в зоне крайнего и соседнего с ним ряда отверстий деталей с изгибом в сторону пакета. Устанавливают в отверстия пакета болты 3 и на них надевают шайбы 4, которые затягивают болтами 5.Местом вероятного усталостного разру.,ния соединения является сечение а-а элемг, нта 1 и сечение б-б для листа 2. Болты в указанных сечениях являются, относительно прикладываемой на лист эксплуатационной нагрузки Рз, первыми: болты в сечении а-а - первые для листа 1, а в сечении б-б - для листа 2. На участках между крайними рядами болтов (между первым и вторым рядом болтов) установлена прокладка б, изготовленная из более прочного материала. чем соединяемые листы (фиг. 1), После осе1691589 10 материалы, что и для изготовления болтов,15 Величину распора (разность шагов отверусловие вой затяжки болтов крайних рядов в соединяемых листах создаются предварительные контактные напряжения: по первому ряду болтов о 1, а по второму ряду о)а (фиг. 2). При этом, величина и направление действия напряжений о 1 противоположно действию будущих эксплуатационных напряжений смятия 03 м, После приложения эксплуатационной нагрузки на соединение Рэ происходит перераспределение напряжений смятия, Но для разрушаемого листа в опасном сечении происходит уменьшение уровня эксплуатационных напряжений на величину предварительно созданных. Так, например, для листа 1 в сечении а-а:тОи.э 1 = СЬ.1 - ОИ, (1) гце 03.1 - величина эксплуатационных напряжений смятия без применения высоко- прочной прокладки.В конструкции соединения деталей происходит догрузка вторых рядов отверстий под болты, Так, например, для листа 1 по второму ряду отвеостийэ тОси.Э 2 = (Усм.2 - ОМ 2,Однако, эта догрузка в усталостном отношении не опасна, так как по второму ряду отверстий происходит уменьшение уровня растягивающих напряжений в листе и соединяемый лист в этом сечении не разрушается. Это справедливо и для случая догружения листа 2 в сечении а-а, так как лист по последнему ряду болтов не разрушается. Прокладку 6 необходимо изгибать так, чтобы направленле прогиба было в сторону контактируемого с ней листа, иначе распор прокладки при затяжке болтов не реализуется. Выполнение распора требует, чтобы шаг отверстий в плоской прокладке до ее изгиба) 1 Рл, был больше величинй шага соответствующих отверстий в соединяемых листах О . Разность этих шагов и будет определять необходимую силу распоря.Данный способ получения болтового соединения характеризуется большей величиной распора болтов, так как при зажатии не преодолевается сила контактного сопротивления прокладка-лист, удобством мон та- жа прбкладки, так как она устанавливается сверху соединения, визуально контролиру. ется и не требует совмещения всех рядов отверстий и установки болтов, меньшим весом соединения, для односрезных соединений уменьшается величина изгибных напряжений в соединяемых листах вследст 20 25 30 35 вие эксцентриситета передачи нагрузки, так как устанавливаемая сверху прокладка из. гибает лист в противоположную сторону эксплуатационному изгибу (при нагружении эксплуатационной нагрузки происходит растяжение листа на кснтактируемой поверхности с ответным листом),Для самолетостроения характерно применение дюралевых сплавов типа Д 16 Т,В 95 для соединяемых листов и стальных крепежных элементов из ЗОХГСА, ЗОХГСНА, 16 ХСН или титана ВТ, Для изготовления прокладок целесообразно применять те же стий в прокладке и листах) болтов необходимо выбрать такой, чтобы выполнялось Т,эЙс 1 = осм.1В этом случае техническая эффективность разработанного соединения деталей будет наибольшей, Разработанное соединение деталей целесообразно применять для соединения пакетов средних и больших толщин многорядных (4-8 рядов) болтовых соединений, Целесообразно повышение величины осевой затяжки крайних рядов болтов на 15 - 20; по сравнению со средними болтами. Технология изготовления соединения не отличается от серийной: сверление пакета соединяемых деталей, установка внутренних рядов болтов и их затяжка, установка прокладки, установка крайних рядов болтов и их затяжка. Формула изобретения Способ получения болтового соединения деталей, при котором изготавливают детали с рядами отверстий, крепежные элементы, разгружающий элемент с четырьмя рядами выемок и двумя изгибными участками, соединяют детали и разгружающий элемент в пакет, совмещая выемки разгружающего элемента с крайними и соседними с ними рядами отверстий в деталях, и располагая между этими рядами отверстий изгибные участки разгружающего элемента, устанавливают крепежные элементы в отверстия и затягивают их, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения срока службы путем повышения усталостной долговечности соединяемых деталей, разгружающий элемент выполняют в виде двух прокладок, изгибной участок и два ряда выемок выполняют на каждой из прокладок, которые устанавливают крайними в пакете с направлением изгиба в сторону пакета,1691589 си гг Составитель Н.Шевченкехред М.Моргентал Редактор М,Товтин Т Корректор М. Шароши Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3916 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5