Соединение деталей

(51) 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯМ ИЕ ИЗ ОПИ ЕТЕН АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТВУ роение, а болтовых изобретеены внахболтов с него ряда ,противоя эксплуа(21) 4782307/27(56) Авторское свидетельство СССРМ 1548540, кл. Р 16 В 5/02, 1988. Изобретнию и можеттовлении мн рсоединений.Известна конструкция многорядных срезных болтовых соединений,Усталостное разрушение известных соединений происходит по сечениям под крайние ряды крепежных элементов, что объясняется высоким уровнем напряжений растяжения в соединяемых деталях и уровнем напряжений смятия по стенкам отверстий под болты, Для снижения силонагруженности крайних рядов болтов применяют ступенчатые или усовидные стыки.Однако эффективность известных соединений по критерию усталостной долговечности невысока.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является многорядное соединение деталей посредством болтов, имеющее первый,ряд болтов, установленных с наклоном в сторону от нагрузки на болт. Наклон первого относительение относится к машиностроебыть использовано при изгоогорядных с езных болтовых(57) Использование: машиностименно в многорядных срезныхсоединениях деталей. Сущностьния: соединяемые листы установллестку и скреплены рядамигайками и шайбами. Болты средустановлены с наклоном в сторонуположную направлению действитационной нагрузки, 5 ил. но нагрузки ряда болтов позволяет при их осевой затяжке получить по стенке отверстия под болт и по опорной поверхности головки болта благоприятные технологические напряжения смятия, уменьшающие уровень эксплуатационных, что приводит к повышению усталостной долговечности со единяемых деталей. ЫОднако получение полезных напряже- ( ) ний смятия по стенкам первых рядов отверстий приводит к догрузке второго ряда отверстий, что снижает эффективность и надежность известного соединения деталей,Цель изобретения - повышение долговечности соединяемых деталей путем обеспечения равномерности распределения а напряжений смятия по стенкам всех рядов болтов.Поставленная цель достигается тем, что соединение деталей содержит установленные рядами в отверстия соединяемых внахлесткулистов болты с размещенными на них шайбами и гайками, причем болты среднего ряда установлены с наклоном в сторону,противоположную действию эксплуатационной нагрузки на болт.На фиг, 1 изображена конструкция соединяемых листов до установки болтов; на фиг. 2 - конструкция соединения деталей после установки и осевой затяжки крайних рядов болтов; на фиг. 3 - характер предварительного напряжения крайних рядов болтов после установки внутреннего ряда; на фиг. 4 - конструкция болтового соединения после установки всех рядов болтов, гаек и шайб; на фиг, 5 - конструкция и характер напряженного состояния в соединении в месте вероятного усталостного разрушения соединения после приложения на соединение эксплуатационной нагрузки,Разработанное соединение деталей состоит из соединяемых листов и нескольких рядов болтов, гаек и шайб. Местом вероятного усталостного разрушения соединяемых внахлестку листов являются сечения по крайним рядам отверстий под болты: сечение А - А для первого листа и сечение Б - Б для второго листа, Средством предварительного напряжения соединяемых листов является средний ряд болтов, установленный в пакет соединяемых деталей с предварительным наклоном в противоположную сторону от направления действия эксплуатационной нагрузки Рэ.Техпроцесс сборки разработанного соединения деталей следующий:,сборка в пакет соединяемых листов,сверление крайних и среднего ряда отверстий под болты, причем средний ряд отверстий сверлят под углом к поверхности листаар (фиг. 1);установка в пакет и осевая затяжкакрайних рядов болтов (фиг. 2);установка и осевая затяжка среднегоряда болтов (фиг. 3); после осевой затяжки среднего ряда болтов происходит смещение соединяемых листов в сторонуэксплуатационной нагрузки, но посколькупакет скреплен на крайние ряды болтов,то это смещение ими парируется и на стенках отверстий под крайние ряды болтоввозникают технологические напряженияСМятИя Ом, ПратИВОПОЛОжНЫЕ ЭКСПЛуатацИонным;сверление остальных рядов болтов, установка в них и осевая затяжка всех болтов(фиг. 4); после приложения на соединениеэксплуатационной нагрузки Рз происходитперераспределение напряжений смятия покрайним рядам отверстий под болты, в результате чего суммарные напряжения смя 50 55 Формула изобретения Соединение деталей, содержащее установленные рядами в отверстия соединяемых внахлестку листов болты с размещенными на них шайбами и гайками, при этом болты одного из рядов установлены с наклоном в сторону, противоположную направлению действия эксплуатационной нагрузки, отл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения долговечности путем тия по разрушаемому сечению меньше навеличину предварительно созданных:СЕЧЕНИЕ А-А, ПЕРВЫЙ ЛИСТ: Осм.Б 1 == О см.Б 1 - О см.Догрузка вторых листов в сечении А-Ане опасна, как и догрузка первого листа посечению Б - Б, поскольку листы по этому се 10 чению не разрушаются.По сравнению с известным соединением распор крайних рядов отверстий подболты не приводит к догрузке соседних рядов отверстий, поскольку распор болтов15 всех рядов идет за счет догрузки тольковнутренних рядов. Поэтому снижение нагруженности рядов отверстий следует ожидать практически у всех, за исключениемсреднего, отверстий. Это обеспечивает тех 20 нический эффект разработанного соединения деталей по критерию усталостнойдолговечности по сравнению с известнымсоединением, поскольку снижение напряжений смятия по стенкам отверстий приво 25 дит к снижению концентрации напряженийна кромке отверстия и повышению усталостной долговечности локальной зоны усталостного разрушения.Величину предварительного напряже 30 ния целесообразно выбрать такой, чтобыпредварительные напряжения смятия былибы равны эксплуатационным, В этом случаетехническая эффективность разработанного соединения деталей наибольшая, В само 35 летостроении нашли широкое применениесоединения листов из дюралевых сплавовтипа Д 16 Т, В 95 стальными болтами из30 ХГСНА, 16 ХСН, 40 ХНМЮ и т, и, Для этихпар сочетаний можно рекомендовать уголустановки внутреннего ряда ар = 3 - 6,Диаметр внутреннего ряда для повышенияэффективности распора целесообразно увеличить на 20 - 40 о ,Разработанное соединение деталей позволяет повысить усталостную долговечность соединения на 25 - 40 о , повыситьресурс соединения на 5 - 100 либо снизитьего массу.обеспечения равномерности распределения напряжений смятия на стенках отверстий крайних рядов, в нем с наклоном установлены болты среднего ряда.