Соединение деталей

СОЮЭ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 685 А(19) (11) РЕСПУБЛ 16 В 5/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБР ИЯ К АВТОРСКО ИДЕТЕЛ ЬСТВУ фОШ(21) 4730680727 : . средствами создания предварительного на) 15.08.89пряжения, выполненными в виде дополни- (46)15,02.92. Бюл; М.6 тельных шайб 7 под головками. болтов (71) Харьковский авиационный институт им. крайних рядов и.кольцевых прокладок.8 и 9, Н. Е.Жуковского установленных между шайбами 4, 7 и соеди- (72) Э, Н, Румянцев, А. Г, Шаманов,.В. Г. няемымидеталямиижестко скрепленными Бабичев и В. Л. Низковскийс последними, при этом диаметр осевого (53) 621,88 (088.8).отверстия прокладок больше диаметра (56) Авторское свидетельство СССРстержня, сопряженные поверхности про%1444566, кл. Р 16 В Ю 02, 1986. кладок и шайб выполнены с встречно на- (54) СОЕДИНЕНИЕДЕТАЛЕЙ, правленными, ответными друг другу (87) Изобретение относится к машинострое- наклонами, причем наклон торцовой повернию и может быть использовано. при изго- хности прокладок ориентирован в направтовлении многорядных высокоресурсных лении прилагаемой на деталь нагрузки, болтовых соединений листовых деталей. Использование данного изобретения поЦельизобретения-повышениенадежности, зволяет повысить усталостную долговечсоединения. Соединение деталей снабжено ность соединения в 1,4-1,8 раза, 4 ил.Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении многорядных высокоресурсных болтовых соединений листовых деталей.Известна конструкция многорядных срезных болтовых соединений, состоящих из соЕдиняемых листов и нескольких рядов . болтов, гаек и шайб, Усталостная долговечность подобных соединений во многом определяется .величиной напряжений смятия по стенкам крайних рядов отверстий под болты. Для уменьшения уровня напряжен. ности по напряжениям смятия применяют предварительно напряженное соединенйе, Известное соединение несколькими рядами болтов имеет на контактной поверхности соединяемых деталей высокопрочную прокладку, имеющую предварительный изгиб, который при .затяжке болтов производит распор крайних болтов в направлении предстоящего действия эксплуатационной нагрузки.Однако сборка подобных соединений затруднена, соединение имеет излишнюю массу, а распор крайних болтов приводит. к дополнительному растяжению соединяемых листов, Минимальные энергозатраты . при реализации распора можно.реализовать при помощи известных клиновидных зацеплений. Однако известные решения касаются конструкции только самого крепежного элемента - заклепки или штифта,Наиболее близким к изобретению является соединение, в котором крайний ряд болтов имеет устройство создания на стенках отверстия предварительного напряжения,.выполненного в виде овальности . стержня болта. Устройство предварительного напряжения позволяет реализовать в собранной конструкции напряжения смятия, противоположные эксплуатационным, что способствует повышению усталостной долговечности соединяемых деталей, Однако реализация известного соединения затрудняет применение натяга в соединении, может привести к повреждению стенки отверстия, требует высокой точности взаимного изготовления стержня болта и отверстия под него.Цель изобретения - повышение надежности соединения. путем увеличения его усталостной долговечности.Для достижения поставленной цели соединение деталей содержит в отверстиях соединяемых деталей ряды болтов с размещенными на них шайбами и гайками, при этом болты крайних рядов снабжены устройством создания предварительного напряжения, размещенным под головкамикрайних рядов болтов и гаек и состоящим из дополнительных шайб и кольцевых прокладок, установленных между шайбами и соединяемыми деталями и жесткоскрепленными с последними, При этом диа 5 метр осевого отверстия прокладок большедиаметра стержня, а у шайбы равен диаметру.стержня, сопряженные поверхности прокладок и шайб выполнены наклонными,причем наклон торцовой поверхности про 10 кладок ориентирован в направлении прилагаемой на детали нагрузки.На фиг. 1 изображена конструкция пятирядного односрезного болтового соединения, вид сбоку; на фиг. 2 - узел на фиг,15 1, фрагмент конструкции соединения в районе крайних рядов болтов до осевой затяжки болтов крайнего ряда; на фиг. 3 - то же,фрагмент конструкции соединения и параметры напряженного состояния в соединя 20 емых деталях после затяжки болтовкрайнего ряда; на фиг. 4 - то же, послеприложения эксплуатационной нагрузки.Разработанное соединение деталей состоит из соединяемых листов 1 и 2 и не 25 скольких рядов болтов 3, шайб 4 и гаек 5.Усталостное разрушение подобных соединений происходит по первым относительнонагрузки на деталь рядам отверстий подболты: детали 1 по сечению А-А, а детали 230 - по сечению Б-Б. Крайние ряды болтов 6под опорными поверхностями головки болта и гайки имеют средство предварительногоо напряжения соединения, выполненного ввиде дополнительных шайб 7 и кольцевых35 прокладок 8 и 9, размещенных между шайбами и соединяемыми деталями, Кольцевыепрокладки имеют внутренний диаметр больше диаметра стержня болта ОБ, а внутренний диаметр шайб равен диаметру стержня40 болта бш - бБ. Прокладки выполнены наклонными, как и ответные поверхностишайб, причем наклон торцовой поверхностипрокладок с углом с 4 ориентирован в направлении на деталь эксплуатационной на 45 грузки Рз. После установки и затяжкивнутренних рядов болтов прои.зводят установку и затяжку крайних рядов болтов, приэтоМ на стенках отверстий под крайние ряды болтов возникают технологические и редварительные напряжения смчтия: в листе 1-О 1, а в листе 2- с 42. После приложения насоединение эксплуатационной Нагрузкипроисходит перераспределение напряжений смятия в листе по месту разрушения ирезультирующие напряжения смятия меньше на величину предварительно созданных.Так; например, для листа 1Осм = Осм - Ок 1,й