Соединение деталей

, 14097 16 В 5/О ОМИТЕТ СССРНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОСУДАРСТ 8 ЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к области машиностроения, к высокоресурсным многорядным соединениям деталей. Цель - повышение усталостной долговечности. Соединение содержит соединяемые детали и ряды крепежных элементов. Крепежные элементы установлены в отверстиях соединяемых деталей с радиальными зазорами. Эти зазоры постепенно увеличиваются в направлении, противоположном направлению приложения эксплуатационной нагрузки. Наличие зазоров позволяет снизить загруженность крайних рядов крепежных элементов, повысив тем самым усталостную долговечность соединения. 6 ил.1Изобретение относится к машиностроению, а именно к высокоресурсным многорядным соединениям деталей.Цель изобретения - повышение усталостной долговечности.На фиг. 1 изображено многорядное соединение деталей; на фиг. 2 и 3 - схемы силового взаимодействия стержней крепежных элементов со стенками отверстий в соединяемых деталях (соответственно узлы 1 и 11 на фиг. 1); на фиг. 4 - эпюра распре деления усилий по рядам крепежных элементов для соединения без зазоров; на фиг. 5 - эпюра распределения усилий по рядам крепежных элементов для соединения с зазорами; на фиг. 6 - вариант соединения де 15 талей.Соединение деталей содержит соединяемые детали 1 - 3 и ряды крепежных элементов 4, например болтов с шайбами и ганками. Стержни крепежных элементов установлены в отверстиях соединяемых деталей 20 с радиальными зазорами 5, при этом радиальные зазоры постепенно увеличиваются в направлении, противоположном направлению приложения эксплуатационной нагруз 25Местом вероятного усталостного разрушения соединения являются плоскости А - А и Б - Б (крайние ряды крепежных элементов), причем плоскость А - А является первым рядом крепежных элементов для деталей 1 и 2, а сечение Б - Б - для детали 3. 30 Целесообразно с точки зрения усталостной долговечности устанавливать крепежные элементы с натягом в детали 1, 2 в плоскости А - А (фиг. 2), а в детали 3 - Ь плоскости Б - Б (фиг, 3). Для повышения усталостной долговечности этих зон целесообразно при менять не пониженную, а нормируемую затяжку крепежных элементов.Известно, что оценить напряженное состояние на контуре нагруженного отверстия можно по величине приведенных напряжений:(пр=Ксл Все +бл +0,5 бллр (1) де ь - нормальные напряжения смятия влисте от действия крепежных элементов;бл - величина действующих напряжений растяжения в листе (за крепежным элементом);ц - величина изгибных напряжений вместе вероятного усталостного разрушения;)слр=Ю - экспериментальный коэффициентповреждаем ости.Цель оптимального проектирования соединения - достижение в каждом ряду крепежных элЕментов условия Влр = сопй. Для обычных средних соединений (без сис темы зазоров) характерно постепенное уменьшение бл от первого ряда отверстий под крепежные элементы к последнему ряду и не 2равномерная (для первого ряда больше) или близкая к равномерной загрузка рядов крепежных элементов.Рационально при уменьшении бл увеличивать 6, , т.е. перераспределять усилия по рядам крепежных элементов. Этого можно достигнуть системой зазоров, при которой ряды крепежных элементов последовательно увеличивают степень загруженности от первого ряда.Обозначим величину наибольшего зазора между стержнем первого ряда крепежных элементов и стенкой отверстий (фиг. 2): для детали 3пл2для детали 1 (2)ии д рл с 165(3)2Тогда рационально связать величину максимальных зазоров в деталях с величиной эксплуатационной нагрузки Р действующей на соединение:пл н= Сл Р; Л,=С, Рр р (4) где СБлр СБ 5 - податливости первого ряда крепежных элементов (фиг. 1).Величину зазора 1-го ряда крепежных элементов, следующего за первым (1= 1), можно определить, (5) где и, - количество рядов крепежных элементов;1 - номер ряда крепежных элементов.При действии на соединение нагрузки, близкой к статической разрушающей, зазоры между крепежными элементами и отверстиями под них выбираются и соединения включаются в работу по традиционной схеме многорядного срезного соединения без зазоров.Необходимо отметить, что разработанное техническое решение целесообразно в основном для болтовых соединений и имеет при сборке соединений технологические особенности. Поскольку желательно выполнение соосности крепежных элементов и отверстий под них, то технология изготовления таких соединений примерно такова; взаимная фиксация соединяемых деталей (фиксатор 6), совместное сверление отверстий под крепежные элементы, разделение пакета, индивидуальная разделка отверстий в каждой детали, например, развертками или протяжками, совместная фиксация деталей, сборка пакета на крепежные элементы и затяжка их.Преимуществом данного технического решения являегся то, что подбором системы зазоров (экспериментально или расчетом) возможно достижение желаемого распределения загруженного по рядам крепежных элементов и повышение усталостной долговечности соединения.Соединение деталей, содержащее установленные в отверстиях соединяемых деталей ряды крепежных элементов, при этом крепежные элементы первого по отношению к нагрузке ряда установлены с радиальным зазором в детали, образующей край соеди 4нения, и с натягом во второй детали, отличающееся тем, что, с целью повышения усталостной долговечности, крепежные элементы каждого последующего ряда установлены с радиальными зазорами в деталях, причем величина радиального зазора в каждом последующем ряду крепежных элементов больше, чем в предыдущем,Составитель С. Никулина Редактор М, Циткина Техред И. Верес Корректор В. Гирняк Заказ 3464/33 Тираж 757 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж -35, 1 аугиская набд. 4/5 Производственно.полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4