Способ соединения деталей

 

Изобретение относится к технологии машиностроения, к высокоресурсным соединениям деталей. Цель - повышение усталостной долговечности соединения деталей. Соединяемые детали предварительно нагружают статическими растягивающими усилиями, соответствующими по величине и направлению действия эксплуатационным нагрузкам. В растянутом состоянии деталей образовывают в них отверстия и устанавливают крепежные элементы. Затем снимают статическую нагрузку с детали. Повьпиение усталостной долговечности соединения деталей осуществляется яа счет увеличения фактического радиального натяга с уменьшением задиров и повреждений стенок отверстий под крепежные элементы. Повьппение радиального натяга увеличивает среднее напряжение цикла, при этом уменьшается амплитудная составляющая напряжений . 4 ил. i СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4138540/31-27 (22) 20.10,86 (46) 15.04.88. Бюл. У 14 (7 1) Харьковский авиационный институт им. Н.Е. Жуковского (72) А.Г. Гребеников, А.М. Тимченко, А.Е. Новожилов, А.Г. Шаманов, А.Е. Большаков, Е.Т. Василевский, В.Ф. Воронов и В.Н. Стебенев (53) 621.884 (088,8) (56) Усталостные характеристики лета-, тельных аппаратов. ХАИ, вып. 1, 1977, с. 8, 11.

Авторское свидетельство СССР

Ф 821023, кл. В 21 J 15/02, 1979. (54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к технологии машиностроения, к высокоресурсным соединениям деталей. Цель - повышеÄÄSUÄÄ 138817 А 1 (sg 4 В 21 J 15/02 F 16 В 5/02 ние усталостной долговечности соединения деталей. Соединяемые детали предварительно нагружают статическими растягивающими усилиями, соответствующими по величине и направлению действия эксплуатационным нагрузкам.

В растянутом состоянии деталей образовывают в них отверстия и устанавливают крепежные элементы. Затем снимают статическую нагрузку с детали.

Повышение усталостной долговечности соединения деталей осуществляется за счет увеличения фактического радиального натяга с уменьшением задиров и повреждений стенок отверстий под крепежные элементы. Повышение радиального натяга увеличивает среднее напряжение цикла, при этом уменьшается амплитудная составляющая напряжений. 4 ил.

13881 76

Изобретение относится к машиностроению, к высокоресурсным соединениям деталей.

Цель изобретения — повышение усS талостной долговечности.

На фиг. 1-4 изображены эскизы этапов выполнения соединения деталей по предлагаемому способу. ,Для образования соединения необходимо нагрузить детали или их участ" ки растягивающими усилиями P (фиг.1), образовать отверстия в деталях, нагруженных растягивающими усилиями Р, где Q — усилия сверления (фиг. 2), затем запрессовать (втянуть) болты в отверстия в деталях, нагруженных растягивающими усилиями Р, с усилием G (фиг, 3). После снятия статической нагрузки в соединении сформирова- 20 но локальное поле остаточных напряжений (6, ) в зоне концентратора (фиг. 4).

Величина и направление действия статического растягивающего усилия 25 соответствуют эксплуатационным нагрузкам.

Экспериментальное исследование эффективности разработанного способа проведено на однооснонагружаемых 3р образцах-моделях соединений обшивки с полками нервюр крыла самолета. Ширина образцов В = 50 мм; материал—

Д16АТл. Соединение выполнено болтами ОСТ 1.11856-76.

Болты запрессовывались с радиальным натягом, равным „= 0; 0,5; 1,0;

1,5 .й (d — диаметр стержня болта), при наличии предварительной статической нагрузки растяжения на обра- 40 зец, равной Р,, = 0; 3,0; 4,5;

6,0 кН, а также запрессовывали после снятия предварительной статической нагрузки. Образцы испытывали при цикл"ческих нагрузках c P»«/P » = 45

= 2,5/0,5 кН, что соответствует никс/С мин

Результаты испытаний показывают, что с увеличением усилия статического растяжения при постановке болтов с радиальным натягом эффективность

50 начально ro (наэ наченного) геометрического радиального натяга. возрастает. Усталостная долговечность образцов соединения деталей, выполненных по разработанному способу, выше долговечности соединений, выполненных по известному способу, более чем в

4 раза.

Образование отверстия и последующая постановка в него крепежного элемента с радиальным натягом или, как минимум по скользящей посадке при наличии статической растягивающей нагрузки на деталь приводит к повышению фактического радиального натяга после снятия нагрузки, особенно в направлении действия статической нагрузки растяжения.

Повышение усталостной долговечности соединения деталей крепежными элементами объясняется ем, что увеличивается фактический радиальный натяг — радиальные усилия на стенки отверстий под крепежные элементы, и уменьшаются задиры и повреждения стенок отверстий в зонах возникновения усталостного повреждения. Повышение радиального натяга несколько увеличивает среднее напряжение цикла, но при этом существенно уменьшает амплитудную составляющую напряжений, определяющую долговечность соединения.

Формула изобретения

Способ соединения деталей, включающий образование отверстий в соединяемых деталях, нагружение соединяемых деталей статической растягивающей нагрузкой и установку в отверстия крепежных элементов, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения усталостной долговечности соединения деталей, нагружение соединяемых деталей статической растягивающей нагрузкой производят до образования отверстий, при этом величина и направление статической растягивающей нагрузки соответствуют эксплуатационным нагрузкам, а снимают упомянутую нагрузку после установки с радиальным натягом крепежных элементов.

1388176

ФиО

Фиа2

Составитель С. Никулина

Редактор Л. Повхан Техред И.Верес Корректор А. Тяско

Заказ 1537/15 Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие ° г. Ужгород, ул. Проектная, 4