Соединение деталей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1700290 1)5 Г 16 2 ИСАНИЕ И Н иностроеению, мотовлении соединеявляется я по авт. нию жет мно ний усов овышение долгония статической ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Харьковский авиационный институт им,Н.Е, Жуковского(56) Авторское свидетельство СССРМ 1355780, кл, Е 16 В 5/02, 1986,(57) Изобретение относится к машиностроению и касается срезных соединений детаИзобретение относится к машв частности к самолетостро быть использована при изго орядных срезных болтовых самолетных конструкций, и ершенствованием изобретен М 1355780,Цель изобретения - ивечности путем повышепрочности соединения,На фиг, 1 изображена конструкция многорядного односрезного болтового соединения; на фиг, 2 - фрагмент конструкции соединения в зоне установки крайних рядов крепежных элементов (болтов) до нагружения соединения; на фиг. 3 - фрагмент конструкции соединения в зоне установки крайних рядов болтов после нагружения соединения деталей эксплуатационной нагрузкой, на фиг. 4 - , разрез А - А на фиг. 2; на фиг, 5 - разрез Б-Б на фиг. 3. лей, Цель изобретения - повышение вечности путем повышения стати прочности соединения, Соединение лей включает соединяемые листы сколько рядов болтов, На участках к рядов болтов к соединяемым листа клеены высокопрочные прокладки, а ние ряды болтов установлены с заз листе, для которого этот ряд относи прилагаемой к листу нагрузки являет вым, и с натягом в ответном присое мом листе. Величина зазора между с отверстия и стержнем болта опреде по расчетной формуле, 5 ил. долгоеской детаи неайних м прикайром в тельно я пер- диняеенкой ляется Соединение деталеи состоит из соеди- Я няемых листов 1, 2 и нескольких рядов болтов 3, шайб 4 и гаек 5, В зоне установки крайних рядов крепежных элементов й приклеены высокопрочные накладки 6, Усталостное разрушение приведенного со- С единения может произойти по сечению а - а ф(разрушение листа 1), либо по сечению б-б - для листа 2, Относительно прилагаемой на соединяемые листы нагрузки, болты в сечении а - а являются первыми для листа 1 (и последними для листа 2), а болты в сечении б - б являются первыми для листа 2 (и последними для листа 1). Высокопронные С 1 накладки приклеены к той соединяемой детали, для которой этот ряд отверстий под болты является первым относительно прилагаемой на соединяемый лист нагрузки. Между стенкой первого ряда отверстий и стержнем крепежного элемента выполнен радиальный зазор 7, Величина зазора строго регламентируется в зависимости от вели1700290 РразрРкр - площадта;а - число пл р й гп гв (3 срез крепежного э гд ме среза болтов; отивление ср оскостеи менное соп лтов.ого соедине деляется, в датливости у прокладк диничной н а величину; материала б Для дан чина Сб опр ной СБкл пония деталей вели- основном, величина сдвиг клеевой ой и деталью, Под грузки прокладка ОклВп л Вп -пп 1 Э5 лВ чина зазора; ощадь на срез кргде дз- велЕкр - иментаюв "вртериала бо6 модуль сдвига к и - ширина и дли оличество плоско чина СБ соста еевого слоя, на прокладки стей среза б вляет 80-90 кл гд ежного э Вп, П -та, от55 еменное сопротивле лтов;модуль сдвига клеев ирина прокладки, ой присоединяемо ементы установлен ие срезу маГо слоя,детали крес натягом. Вел Сб, т.е.:Сб = (1,1 - 1,2)м образом вели Вп - ш а в ответн пежные эл ав а зазора чины эксплуатационной нагрузки. В самолетостроении принят расчет конструкции повеличине разрушающей нагрузки Рразр,ЭксплУатационнаЯ (полетнаЯ) нагРУзка Рэпсоставляет 30 - 40 6 от величины Рразр, (т.е, 5в области упругих деформаций конструкции). При расчете же на усталость определяется эквивалентный на повреждаемостиотнулевой цикл нагружения Рэ, В условияхтакого циклического нагружения первый 10ряд крепежных элементов при единичномцикле смещается в сторону Рэ на величинуСб РБ, где Сб - податливость на срезкрепежной связи крайнего ряда, РБэ - долянагрузки от Рэ, воспринимаемая крайним 15рядом крепежных элементов, причем РБ =-1,1 - , где М - количество рядов крепежРэных элементов, 1,1. - коэффициент неравномерности загрузки болтов по их рядам. 20Величину эксплуатационной нагрузкина соединение выбирают по требованиямресурса значительно меньше разрушающей; Для самолетостроения это соотношение характерно следующим образом: 25Рэ = РэРразрР)где Рразр - величина статической (разрушающей) нагрузки на соединение;Рэ = О,З - 0,4,Учитывая, что статическая прочность соединения определяется прочностью на срезболтов, то величину разрушающей нагрузкина соединение определяется по следующейформуле: дз =Сб РБ еэ 1,11,2Окл Вп и) 1,1 0,30,4 Ек М т г 0 клВпТаким образом, в условиях циклического нагружения соединения эксплуатационной нагрузки Рэ происходит выбор зазора между стержнем крепежного элемента (болта) и стенкой отверстия под него, а при нагрузках, превышающих Рэ, т.е, близких к статическим разрушающим, происходит включение в работу на срез всех рядов крепежных элементов, по традиционной схеме многорядного соединения.Таким образом, первый ряд крепежных элементов является не паразитным, а способствует повышению статической прочности соединения на срез крепежных элементов, а следовательно, и долговечности соединения. Либо данное решение позволяет при одинаковой прочности соединений уменьшить количество рядов болтов(либо их диаметр), т.е. снизить массу соединения,Предлагаемое изобретение целесообразно использовать для многорядных болтовых соединений листовых деталей, Поскольку болты в самолетостроении изготавливают из сталей типа ЗОХГСА, ЗОХГСНА или титана ВТ - 16, то для изготовления прокладок целесообразно использование этих же материалов. Для приклейки прокладок можно рекомендовать клеи типа ВК, ВК-32 и т,п.Формула изобретения Соединение деталей по авт. св. М 1355780, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения долговечности путем повышения статической прочности соединения, величина зазора между стержнем крепежного элемента и стенкой отверстия соединяемой детали равна