Способ получения болтового соединения деталей

(56) Ярковец А.И, и др. Технолния высокоресурсных заклепвых соединений в конструкциМ,: Машиностроение, 1987, с48, 79 - 91: Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении срезных болтовых соединений повышенного ресурса,Известна конструкция срезных болтовых соединений, Усталостная долговечность болтовых соединений во многом определяется характером посадки болтов в отверстия соединяемых деталей, Одним из эффективных средств повышения усталостной долговечности (либо обеспечения требуемого уровня усталостной долговечности) является посадка болтов в отверстия с натягом, обеспечиваемая превышением диаметра цилиндрического стержня болта по сравнению с диаметром отверстия, Практическое большинство болтовых соединений имеет материал болтов более прочный, нежели материал соединяемых деталей. Поэтому необходимый натяг болтов реализуют запрессовкой болта в отверстия. Усталостная долговечность прямо зависит от величины натяга болтов, однако требует 2(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БОЛТОВОГО СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ(57) Использование: в машиностроении при получении срезных болтовых соединений деталей повышенного ресурса, Сущность изобретения, в пакете соединяемых деталей выполняют овальное отверстие с большей осью. овала, равной диаметру стержня болта. Большую ось овала ориентируют в направлении прилагаемой нагрузки на детали, Устанавливают в отверстие болт с натягом, размещают на нем шайбу и навинчивают гайку, 4 ил, энергоемкого технологического оборудования для установки болтов; применение больших натягов для болтов малого и среднего диаметра приводит к интенсивной коррозии под напряжеНием и, как" правило, не разрешается для ресурсных соединений; применение натяга для болтов бол ьшого диаметра технически весьма затруднено как в 4 плане большой энергоемкости процесса, (Л так и существованием больших деформаций, а соединяемых деталей, й риводящих к короб- Д лениюконструкции.Для уменьшения энергоемкости пооцесса запрессовки болтов в отверстия применяют профилирование стержня болта, имеющего продольные выступы, ,Однако известное болтовое соединение :а имеет в зоне вероятного разрушениячасть отверстия с малым натягом (либо его отсутствие), Кроме того, как и цилиндрический натяг, известное болтовое соединение имеет большую величину растягивающих напряжений на кромке отверстия, что снижает его эффективность,Наиболее близким по техническому ре- равна диаметру стержня болта 4 с цилиндвЕнию и достигаемому результату является рическим стержнем, например, втягиваниспособ получения болтового соединения де- ем (фиг,1),талей, предполагающий установку в пакет После Втягивания болта 4 в отверстие 3,соединяемых деталей, выполнение в пакете 5 производят отРыв технологического хвостовиотверстия, разделку отверстия протягива- ка 5,после чего на болт устанавливают шайбун 14 вм;. уСтановку а отработанное отверстие 6 и закручивают гайку 7. Поскольку наибольпфямОЙ ээпрессОВкой, либО ВтЯГивэнием шэя осьОвэлэ рэВнэ Диаметрустержня болболта и установку на болт шайбы с последу- та, то В продольном относительно нагрузкиющим закручиванием гайкой, Техпроцесс 1 О в. эксплуатации Рэ сечении соединения надостаточно технологичен, не требует высо- тяг не реалйзуется, зато в поперечном сечекой квалификации исйолнителеь, достаточ-. нии, которое является сечениемнб механизирован, а само болтовое статического иусталостного разрушения сосоединенйе обладает высокими характери- единяемых деталей, образуется радиальстикэмистэтической иусталостной прочно ный натяг Ь, величина которого равнасти. Б НоОднако установка цилиндрического нболта в цилиндрическое отверстие с натя- Очевидно, что раз ер минимальной осигом приводит, Особенно для болтов большо-; овала необходимо взять из потребного наго диаметра более 12 мм) к значительному 2 О тяга в соединении и соответственно размерповышенио энергоемкости сборочного . Резьбы болта выбрать несколько меньшепроцесса и зачастую невозможна. роме то- ибо авным Н ц 1 инГо, натяг болта В Отверстии приоодит к об. Разработанный способ образованияразованию больших окружных болтового соединения по сравнению с прорастягивающих напряжений, которые уве 25 тотипом позволяет получить следующие полйчивают величину средних циклических ложительные свойства: уменьшить (принапряжений Растяжения на кромке Отвер- равных натягах в решении и прототипе) вестияиснижаюттехническуюэффективность личину усилия зэпрессовки болта, посколькунатяга как средства обеспечения Ресурса обмятию подвергается не Вся поверхность отсоединения, Верстия, а только его боковые поверхности, реаЦель изобретения - повышение срока лизация неравномерного натяга по контуруотслужбы болтового соединения путем увели верстия позволяет в значительной степеничения его усталостной долговечности и сни- сблизить величину растягиваюших окружныхжения усилия запрессовки болта. напряжений на контуре отверстия. Это снидлядостижения поставленной цели 3". жает Величинусредних циклических эксплуаспособ получения болтового соединения де тационн ых напряжений на кромкеталей включает выполнение в пакете соеди загруженного отверстия, концентраци 3 оняемых деталей отверстия, установку в, напряжений возле отверстия и позволяетотверстие с натягом цилиндрическоГо стер- получить в условиях циклического эксплуатажня болта, причем отверстие Выполняют "О ционного нагружения большую усталостную .овальным с наибольшей осью овала, Равной, долговечность соединяемых деталей, а знадиаметру стержня болта, вдоль направле чит,срок их службы увеличивается.ния нагрузки на соединение, установку на Техническая реализация сйособа неболт шайбы и навинчивэние гайки. представляет сложности и практически неНа фиг,1 показан характер установки 45 отличается от техпроцесса установки болтаболта в отверстие пакета соединяемых де. базовых Соединений и прототипа, Овальноеталей; на фиг.2 - поперечное сечение стер- отверстие под болт Возможно получить по. жня болта в пакете деталей в момент средством протяжек с профилированнойустановки болта по сечению А - А на фиг.1; поверхностью, Технология изготовленияна фиг.3 - болтовое соединениедетаей; на БО болтов практически не изменена.фиг,4 - поперечное сечение стержня болта . В самолетостроении нашли применев пакете деталей и характер натягов по стен- ие натяги порядка 1,2 1 02 от диаметраке отверстия после установки болта в усло отверстия (большие натяги не применяютвиях его эксплуатационного нагружения, вследствие коррозии под напряжением)Способ получения бОлтОВОГО сОеДине" 65. для разрэбОтэнноГО Решения можно Рекония деталей 1 и 2 заключается в выполении мендовать натяги порядка 1,5 - 2,57 ь, поВ пакете соединяемых деталей овального скольку способ снижает разрывныеОтверстия 3, причем наибольшая Ось Овала напряжен Я на контуре Отверст ., Поэтому. ориентирована вдоль направления дейст дополнительный положительный эффектвия будущей эксплуатационной нагрузки иможно получить и при реализации большегорадиального натяга. Таким образом, данный способ получения болтового соедйнения деталей позволяет при снижении усилия запрессовки болта получить большие значения натягов в соединении, Кроме того, снижение разрывных напряжений на контуре отверстия позволяет получить по сравнению с прототипом вы- игрыш по усталостной долговечности соединения в 1,3 - 1,5 раза, Это повышает срок службы (ресурс) соединения на 5-9. Формула изобретен и яСпособ получения болтового соединения деталей, включающий выполнение в пакете соединяемых деталей отверстия,5 установку в него с натягом цилиндрическогостержня болта с последующей установкойшайбы и навинчивание гайки, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения срокаслужбы путем увеличения усталостной дол 10 говечности со снижением усилия запрессовки, отверстие в пакете деталей выполняютовальным с наибольшей осью овала, равнойдиаметру стержня болта и ориентированнойвдаль направления прилагаемой нагрузки15 на соединяемые детали,1751463 оставитель Э.Румянцеехред М.Моргентал Сэктор И.Касарда Т Корректор А,Осауленко Заказ 267 Т Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва; Ж, Раушская наб., 4/5 кий комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 Произ венно-издат