Болтовое соединение деталей

(5)5 г 16 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ нный инст беников,Г.Г СССР М 150802 ИЕ ДЕТАЛЕИпостроении вниях деталей,вн: ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(57) Использование: в масрезных болтовых соеди Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении срезных болтовых соединений повышенного ресурса,Известна конструкция болтовых соединений"см., например, Ярковец А,ИСироткин О.С. и др. Технология выполнения высокоресурсных заклепочных и болтовых соединений в конструкциях самолетов, М.: Машиностроение, 1987, с.6., рис,1,1.Известные соединения состоят из соединяемых деталей и болтов, установленных в отверстиях деталей и затянутых посредством шайб и гаек. Усталостная прочность известных соединений во многом определяется характером посадки болтов в отверстия деталей. Наиболее применяемым и достаточно эффективным является способ повышения усталостной долговечностй соединений посредством установки болтов с натягом, Однако известный способ требу.к Сущность изобретения; болт установлен безэазорно в отверстиях соединяемых деталей, В стержне болта выполнена продольная щелевая прорезь, в которой устансвлена пластина. Пластина выполнена иэ материала более прочного и твердого, чем материал соединяемых деталей и стержня болта, Скругленные в поперечном сечении торцы пластинки выступают из стержня болта, образуя выступы, расположенные в плоскости, перпендикулярной вектору нагрузки на соединяемые детали. ет применения энергоемкого оборудования, кроме того, он значительно повышаетвеличину растягивающих напряжений на дкромке отверстия, что ограничивает егозффективность, И,звестна конструкцияболтового соединения-смнапример,а.с. М 621905, Р 16 В 5/02, 1977, в которомболт имеет овальное поперечное сечение иустанавливается большей осью овала пер Япендикулярно направлению нагрузки на соединение, Известнее болтовое соединениеспособствует повцУшению"жесткости сведи.нения, однако технически затрудненовследствие значительного превышения размера большей оси овала над диаметром отверстия, кроме того, болтовое соединениенегерметично,.Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату являетсяболтовое соединение деталей, известное иэа.с. М 1508020, Р 16 В 5/02, 1987 г,(протоприменение известного решения для болтов большого диаметра, изготавливаемых 10 худшие характеристики усталостной проч- .ности, нежели менее прочные, но более пла 20 25 30 35 40 мер, накладками 3, 4, Соединение содержит 45 тип). Известное соединение посредством болта, шайбы и гайки имеет на стержне болта два продольных выступа скругленного профиля в их поперечном сечении и расположенных симметрично продольной оси болта. Выполнение выступоо заодно со стержнем ограничивает техпроцесс изгбтооления болта высадкой, что ограничивает точением, кроме того, наличие выступов требует применения для изготовления болтов высокбпрочных материалов, имеющих стичные болтььЦель изобретения - повышение надежности болтового соединения путем увеличения его усталостной прочности,Для достижения поставленной цели болтовое соединение деталей содержит установленный беззазорно в.отверстиях соединяемых деталей о контакте с их поверхностями болт с шайбой и гайкой, при этом болт выполнен с щелевой прорезью от его головки до резьбы, а в прорезь установлена пластина .иэ материала более прочного и твердого, чем материал соединяемых деталей и стержня болта. Ширина пластины выполнена больше диаметра стержня болта и установлена в прорези с образованием оыступов ее торцами, причем выступы скруг.ленного поперечного сечения расположены о плоскости, перпендикулярной вектору нагрузки на соединяемые детали,На фиг,1 показана конструкция трехрядного двухсреэного болтового соединения, вид сбоку; на фиг,2 - фрагмент конструкции болтового соединения в районе крайнего ряда соединения, узелна фиг.1; на фиг,З - поперечное сечение В-В фиг.2,Разработанное болтовое соединение состоит из соединяемых деталей 1, 2; йаприустановленные в отверстии соединяемых деталей болты 5 с установленными на них о контакте с соединяемыми деталями шайбы 6 и гайки 7, Усталостное разрушение соединяемых деталей происходит по сецениям под крайние отверстия под болты. Так, например, деталь 1 разрушается по сечениЮ Л-А, а деталь 2 по сечению Г-Г, Саединительные накладки разрушаются по сечению Б-Б (фиг.1). В месте усталостного разрушения соединяемых деталей болт имеет продольную прорезь от головки болта до резьбы, в которую устайовлена пластина 8, изготовленная иэ более прочнбгбитоердогб материала, чем материал соединяемых деталей и стержня болта. Пластина установлена перпендикулярно вектору нагрузки насоединение Рэ, а ее ширина Впл выполненабольше диаметраболта бб. Выступающие.из болта торцы пластины выполнены скругленного поперечного сечения, Посколькуширина пластины больше диаметра стержня болта, установленного о отверстие побеззазорной посадке, то после установки изатяжки болта в месте, выступления пластины на стенке отоерстия образуется локальный натяг, а поскольку пластинаустановлена перпендикулярно вектору нагрузки на соединение, то локальный натягобразуется о месте вероятного возникновения и развития усталостной трещины.Болтовое соединение деталей по сравнению с прототипом имеет следующие положительные свойства:а) шире технологические возможностипо изготовлению болта, поскольку его можно изготавливать как точением, так и высадкой;б) выше усталостная прочность самогоболта, поскольку его можно изготавливатьиз материалов более пластичных, имеющихлучшие характеристики уСталостной проч.ности, не ухудшая при этом качество запрессовки;в) лучше качество запрессбоки, поскольку пластины можно изготавливать иэ достатоцно прочных и твердых материалов, цемсоединяемые детали, кроме того, пластинацентрирует стержень болта о отверстии,имея воэможность сдвига о своей плоскости, обеспечивая одинаковость натяга пообе стоооны болта;г) при использовании болта в крайнихотверстиях многорядного соединения можно снизить его силонагруженность по напряжениям смятйя, поскольку болт имеетбольшую податливость на срез за счет возможного проскальзывания при сдоиге стержня болта и пластины.Указанные положительные свойства оцелом обеспечивают большую усталостнуюдолговечность болтового соединения посоаонению с прототипом,Для самолетостроения характерно при-,0 менение материалов типа ЗОХГСА,ЗОХГСНА, 16 ХСН стали) илититана ВТ для изготовления болтов, Для изготовленияпластин можно рекомендовать стали типаШХ. Толщину пластины можно рекомендо-.5 вать 0,2-0,35 от диаметра болта, Болт дляустановки пластийы можно распилить дискбоой фреэой. Для хорошего закручивания:гайки ширину пластины о месте ее располо-жения в резьбе болта необходимо взять1754927 5нНаиболее целесообразной областью ми относительно его оси продольнымивь 1- применения разработанного решения сле- ступами скругленного поперечного.;ечения, дует считать соединения с большим диамет- расположенными в плоскости, перпендикуром болтовлярной вектору нагрузки на соединяемыеТаким образом, разработанное соеди детали, о т л и ч а ю Щ ее с я тем, что, с целью нение позволит повысить усталостную дол-повышения надежностисоединения путем говечность соединения, Зто повысит его увеличения его усталостной прочности, оно надежность, что принесет при эксплуатации снабжено пластиной иэ материала более изделия экономический эффект, прочного и твердого, чем материал соединяф о р и у л а и э о б р е т е н и я10 емых деталей и стержня болта, ширина коБолтовое соединение детэлей, содер- торой больше диаметра стержня болта, при жащее установленный беззазорно в отвер-этом болт выполнен с щелевой прорезью от стиях соединяемых деталей в контакте с их его головки до резьбы, а пластина устаноеповерхностями болт с шайбой и гайкой, при лена в прорези с образованием выступов ее атом болт выполнен с двумя симметричны торцами,1754927ФагЗСоставитель Э, Румянцевдактор В. Трубченко Техред М.Моргентал Корректор В. Петр Заказ 2877 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина. 10