Соединения деталей

(19) (11) 16 В 5/02, 5/О ЕТЕН ИДЕТЕЛЬСТВ ОРСКОМ онкостенныческий сборФ,Г,Ясинскос.43. олтовых соеа, Сущность ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Вопросы оптимизации тсиловых конструкций: Тематиник научных трудов/ Под ред.го, вып,2, Харьков, ХАИ, 1976,(57) Использование: для однобдинений повышенного ресурс Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении срезных болтовых соединений типа ухо-вилка.Известна конструкция срезного болтового соединения типа ухо-вилка (авт,св, М 4428816/27, 1988), состоя щего из охвэтываемой и охватывающих проушин и стыкового стяжного болта, установленного внутри пустотелого стакана, причем стяжной болт смещен относительно стакана для создания е нем предварительных изгибных напряжений, противоположнь 1 х эксплуатационным. Однако, сборка известного технического решения затруднена, поскольку приводит к перекосу гайки относительно стержня болта и возможным технологическим задирам на поверхности соединяемых деталей,Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату является болтовое соединение (Вопросы оптимизации тонкостенных силовых конструкций: изобретения: в соединении деталей, состоящем из вилки со сквозными отверстиями в щеках, проушины со сквозным отверстием, размещенной между этими щеками, и стяжного элемента, установленного в упомянутых сквозных отверстиях и выполненного в виде болта с шайбой и гайкой, размещенного во втулке, болт выполнен составным из двух частей и разъемным в продольной плоскости, причем составная часть болта со сторон вилки выполнена из материала с модулем упругости больше модуля упругости материала другой его части. Использование изобретения позволяет повысить надежность соединения. 2 ил. Сборник научных трудов. Харьков, ХАИ, 1976, вып.2, с.41 - 47) которое предполагает создание надежного соединения типа уховилка путем размещения в соединительной пустотелой втулке соединительного болта, которь 1 й при осевой затяжке создает во втулке предварительные напряжения сжатия, уменьшающие уровень эксплуатационных напряжений изгиба во втулке, способствуя, повышению усталостной долговечности и надежности вил ьчатого соединения деталей, Однако стяжной болт создает напряжения сжатия равномерно по всей площади поперечного сечения втулки, в то время как при изгибе втулки напряжения изгиба распределяются по сечению втулки неравномерно, Это снижа технический эффект известного решения ограничивает его технологические возмог ности.Цель изобретения - повышение надеж ности соединения.20 30 35 50 надежность путем повышения статической . и усталостной прочности соединительной втулки. 55 Для достижения поставленной цели соединение деталей содержит вилку со сквозными соосными отверстиями в щеках, проушину со сквозным отверстием, размещенную между упомянутыми щеками, и 5 стяжной элемент в виде болта, размещенного во втулке, с шайбой и гайкой, причем болт выполнен составным из двух частей и разьемным в продольной плоскости, одна часть болта со стороны вилки выполнена из мате риала с модулем упругости больше модуля упругости материала другой его части.На фиг,1 - конструкция и характер эксплуатационного нагружения соединения деталей; на фиг,2 - сечение А-А на фиг.1. 1Предлагаемое соединение деталей состоит из проушины 1 со сквозным отверстием, вилки со сквозными соосными отверстиями в щеках 2 и 3, втулки 4, стяжного болта, состоящего из двух частей 5 и б и разъемного в продольной плоскости, а также шайбы 7 и гайки 8. Разъем стяжного болта проходит по плоскости, проходящей вдоль оси болта перпендикулярно направлению действующей на соединение эксплу атационной нагрузки Рэ. Часть 5 болта со стороны вилки выполнена из материала с модулем упругости, большим, чем ответная часть б болта. Известно, что напряжения в конструкции прямо пропорциональны (при одинаковых деформациях) модулю упругости материала конструкции, Таким образом при одинаковых деформациях стержня болта от действия осевой стяжки деформации втулки со стороны высокомодульной части 5 болта будут больше, нежели со стороны низкомодульной части б. Во втулке реализуется продольный изгиб, прйчем напряжения сжатия будут больше со стороны части 5 и меньше со стороны части б стяжного болта, 4 В эксплуатации втулка подвергается поперечному изгибу, причем в части втулки, ближней к месту приложения на нее поперечной нагрузки со стороны соединяемых деталей, действуют растягивающие напря жения. Так, например, во втулке, установленной в проушину, растягивающие напряжения реализуются в месте, примыкающей к части 5 болта, как и во втулке,расположенной в вилке. В соединительной втулке в эксплуатации растягивающие напряжения действуют со стороны высокомодульной части соединительного болта, Однако в этой же части втулки действуют наибольшие предварительные напрякения сжатия от осевой стяжки соединительного болта. Это означает, что в условиях эксплуатации снижение суммарного уровня напряжений растяжения при поперечном изгибе втулки будет наибольшим, а технический эффект разработанного решения по снижению уровня растягивающих напряжений будет также наибольшим, Уменьшение уровня напряжений изгиба приводит к повышению статической прочности и усталостной долговечности соединительной втулки, Повышение многодетальности соединения за счет разделения соединительного болта приводит к повышению надежности соединения,так как разрушение одной из частей болта не приводит к полной потере несущей спо-. собности соединения. Сборка разработанного соединения практически не отличается от сборки базовых соединений со сплошным соединительным болтом по сложности и трудоемкости.Необходимо отметить, что наибольший технический эффект от разработанного соединения будет в том случае, когда предварительно созданные напряжения продольного изгиба втулки будут равными эксплуатационным напряжениям поперечного изгиба. В этом случае эксплуатационный изгиб соединительной втулки практически отсутствует. Изобретение рекомендуется для неподвижных и малоподвижных соединений, поскольку для Них характерно фиксированное положение проушины относительно вилки, что позволяет фиксированно располагать и положение соединительного стяжного болта так, чтобы плоскость его разделения была перпендикулярна направлению действия нагрузки на соединение. Технологически проще располагать плоскость разделения болта вдоль его продольной оси. Однако, если по условиям достижения максимального технического эффекта необходимо с учетом разномодульности материалов ее смещать, то это необходимо делать, В практике самолетостроения употребительны высокомодульные стали типа ЗОХГСА, ЗОХГСНА; Для ответной низкомодульной части можно рекомендовать дюралевые сплавы типа Д 16 Т, В 95, При этом соотношение модулей упругости сталей к модулю упругости дюраля 3, Для удобства сборки после изготовления частей болта целесообразно их маркировать,Предлагаемое соединение повышает Формула изобретения Соединение деталей, содержащее вилку со сквозными соосными отверстиями в щеках, проушину со сквозным отверстием, размещенную между щеками и стяжной элемент в виде болта, размещенного во втулке, с гайкой и шайбой, установленный в сквоз1774081 ФИ оставитель Э. Румянцехред М.Моргентал ректор М, Керецма едактор Н. Трубинин Заказ 3915 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 ных отверстиях щек и проушин, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности соединения, болт выполнен составным из двух частей и разьемным в продольной плоскости, причем составная часть болта со стороны вилки выполнена из материала с модулем упругости больше модуля упругости материала другой его части, 5