Одноболтовое вильчатое соединение деталей

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК В 3504 51)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ь.,"щй"ф Гф:ф 1",гф с ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТ АВТО Рс КОМУ(56) Рябков В.И, и др, Пути повышенидежности и долговечности вильчатых свых узлов. Вопросы оптимизтонкостенных силовых конструкции,ков: ХАИ, 1976, вып,2, с.41-47.(54) ОДНОБОЛТОВОЕ ВИЛЬЧАТОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ Изобретение относится к машиностроению, в частности к самолетостроению, и может быть использовано при изготовлении болтовых соединений типа "ухо-вилка" самолетных конструкций.Цель изобретения - повышение срока службы соединения путем повышения усталостной долговечности.На фиг.1 показана конструкция вильчатого соединения в его продольном сечении и характер напряженного состояния в соединительной втулке до нагружения соединения эксплуатационной нагрузкой; на фиг,2 - разрез А - А на фиг.1; на фиг.3 - конструкция вильчатого соединения в его продольном сечении и характер напряженного состояния соединительной втулки после нагружения соединения эксплуатационной нагрузкой Рэ. БО, н 16950 7) Изобретение относится к машиностроею, в частности к самолетостроению, и может быть использовано при изготовлении болтовых соединений типа "ухо-вилка". Цель изобретения - повышение срока службы соединения путем повышения усталостной долговечности. Соединение деталей содержит охватываемую 1 и охватывающую проушины, соединительную втулку 3 и стяжной болт 6. При осевой затяжке стяжного болта в соединительной втулке возникает вследствие несоосности внецентренное сжатие. Это приводит к продольному изгибу соединительной втулки, Такое соединение позволяет снизить величину напряжений растяжения от изгиба в соединительной втулке, получить большую усталостную долговечность, уменьшить металлоемкость. 3 ил,Соединение деталеи содержит вилку с охватываемой проушиной 1, вилку с охватывающей проушиной 2, размещенную в проушинах соединительную втулку 3 с отверстием 4 и расточкой 5, установленный во втулке стяжной болт 6, а также шайбы 7 и гайку 8. Положение продольной оси соеди. нительной втулки(центральной оси симметрии соединения) 01-02.Положение продольной оси симметриистяжного болта Оз - 04.При осевой затяжке стяжного болта в соединительной втулке возникает вследствие несоосности внецентренное сжатие, приводящее к продольному изгибу соединительной втулки моментом М Вызванный момент увеличивает величину напряжений сжатия на одной стороне соединительной втулки и несколько уменьшает величину на 1695005пряжеиий сжатия на противоположной стороне (фиг.1).Ось отверстия 4 соединительной втулки смещена в сторону направления прилагаемой нагрузки (в приведенном примере в сторону охватывзющей вилки) на величину Лс, Такое конструктивное решение позволяет по сравнению с прототипом получить следующие преимущества: при одних геометрических, механических и силовых параметрах соединения больше снизить величину напряжений растяжения от изгиба в соединительной втулке, а значит и получить большую усталостную долговечность, не увеличивать существенно величину напряжений сжатия от изгиба, а значит не уменьшать статическую прочность соединительной втулки, смещение оси стяжного болта приводит к увеличению момента инерции соединительной втулки, а это позволяет снизить величину напряжений изгиба при работе втулки, так как напряжения изгиба прямо пропорциональны величине изгибающих моментов на втулке и обратно пропорциональны моменту инерции поперечного сечения соединительной втулки. Прирост момента инерции также способствует уменьшению уровня изгибающих напряжений в соединительной втулке и повышению ее усталостиой долговечности,Рациональное смещение Лс необходимо выбирать из условия, чтобы напряжение изгиба от внецентренного сжатия соединительной втулки были близки (или равны) величине изгибающих напряжений, возникающих от эксплуатационного изгиба втулки. Величину Лс можно определить расчетом, исходными параметрами которого являются геометрические параметры соединения, механические характеристики всех его составляющих элементов, величина эксплуатационной нагрузки Рэ соединения и величина осевой затяжки втулки, Прирациональном выборе величины смещениястяжиого болта величина результирующих5 напряжений в соединительной втулке послеее нагружения о" иэ будет чала или равнанулю,Изобретение применимо для одноосно10нагружаемых проушин пульсирующей нагрузкой (от нуля до Рилакс э), Для подобныхсоединений в самолетостроении характерно применение высокопрочных сталей типаЗОХГСА или ЗОХСНА,15Изобретение повышает в 1,2 - 1,4 разаустал ости ую дол го вечность соеди нител ьиой втулки и всего соединения деталей вцелом и, кроме того, по сравнению с прототипом в 1,1-1,3 раза его статическую прочность, Это приведет к повышениюстатической прочности и ресурса соединения на 8 - 15, снижению его веса и повышению общей надежности.Формула изобретенияОдноболтовое вильчатое соединениедеталей. содержащее размещенную в охватываемой и охватывающих проушинах вилоксоединительную втулку с концентричной отиосительн, продольной оси отверстия расточкой на внутренней поверхности, длинакоторой превышает ширину охватываемойпроушины, и стяжной болт с шайбами и гайкой, установленный в соединяемой втулкесоосно ее отверстию, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения срока службысоединения путем повышения усталостнойдолговечности, отверстие во втулке выполнено эксцентрично относительно ее наружнойповерхности, при этом ось отверстия смещена относительно оси соединения в сторонунаправления прилагаемой нагрузки.Ре аказ 4148 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул. Гагарина, 1