Заклепочное соединение

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к заклепочным соединениям деталей. Цель изобретения - повышение надежности соединения деталей с отклонениями от номинального диаметра отверстий и их соосности, обеспечение демпфирующих свойств и упрощение технологии изготовления. Заклепочное соединение содержит заклепку 1, размещенную в отверстиях 2 соединяемых деталей 3. Заклепка 1 выполнена из материала, обладающего эффектом памяти формы из продольно гофрированного трубчатого элемента. При нагреве в результате проявления эффекта памяти формы заклепка стремится востановить свою первоначальную форму гладкой трубы. Гофры прижимаются к стенкам отверстий и обеспечивают постоянно действующее демпфирующее воздействие. Концы стержня заклепки, стремясь развернуться в круг, образуют головки 5. Продольные гофры позволяют компенсировать отклонение от номинального диаметра отверстий и их соосности. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д1) 4 F 16 В 5/04, 19/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4146813/31-27 (22) 17.11.86 (46) 07.10.89. Вюп. Р 37 (71) Ленинrpадский кораблестроительный институт (72) Н.А.Кобылкин, В.Ф.Канер и Г.Е.Гороховская (53) 621.884 (088.8) (56) Орлов П.И. Основы конструирования. М.: Машиностроение, 1977, кн. 2, с. 210, рис. 212 вЂ,г.

Авторское свидетельство СССР

Р 11)3600, кл. F 16 В 19/06, 1978 ° (54) ЗАКЛЕПОЧНОЕ СОЕДИНЕНИЕ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к заклепочным соединениям деталей, Цель изобретения — повышение надежности соединения деталей с отклонениями от номинального диаметра отверстий и их со

„.Я0„„513256 А1

2 осности, обеспечение демпфирующих свойств и упрощение технологии изго-. товления. Заклепочное соединение содержит заклепку 1, размещенную в отверстиях 2 соединяемых деталей 3. Заклепка 1 выполнена из материала, обладающего эффектом памяти формы иэ продольно гофрированного трубчатого элемента. При нагреве в результате проявления эффекта памяти формы заклепка стремится востановить свою первоначальную форму гладкой трубы.

Гофры прижимаются к стенкам отверстий и обеспечивают постоянно действующее демпфирующее воздействие.

Концы стержня заклепки, стремясь развернуться в круг, образуют головки 5.

Продольные гофры позволяют компенсировать отклонение от номинального диаметра отверстий и их соосности.

4 ил °

)5)3256

Изобретение относится к области машиностроения, к заклепочным соединениям деталей.

Цель изобретения — повышение надежности соединения, деталей с отклонениями от номинального диаметра отверстий и их соосности, обеспечения демпфирующих свойств и упрощения технологии изготовления. 10

На фиг ° 1 показано заклепочное соединение до образования головок заклепки и после образования головок; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.)- на фиг.3 - заклепка; на фиг.4 — схема 15 для расчета деформации заклепки.

Заклепочное соединение содержит заклепку ), размещенную в отверстиях

2 соединяемых деталей 3. Заклепка вы полнена из материала, обладающего эф фектом памяти формы в виде стержня 4

1 с двумя головками 5. Заклепка до сборки заклепочного соединения представляет собой продольно гофрированный трубчатый элемент с профильными выступами 6 и впадинами 7, образуюшими гофры.

Интервал температур фазовых перемещений материала заклепки выбирается в зависимости от условий эксплуатации и может находиться как в области отрицательных, так и в области положительных температур.

В исходном состоянии (до монтажа соединения) минимальный диаметр от- 35 верстий соединяемых деталей равен диаметру круга, в который вписывается прогофрированный стержень 4, длина которого больше суммы толщин соединяемых деталей. 40

Монтаж соединения с помощью предлагаемой заклепки осуществляется следующим образом.

Соединяемые детали складывают, совместив соосно отверстия под введе- 45 ние в них стержня. Заклепку вводят так, что за пределы деталей выступают концы стержня заклепки.

Затем стержень за счет естественного теплообмена или принудительно

Нагревают до температуры проявления эффекта памяти формы в его материале.

В результате проявления эффекта памяти формы стержень стремится восстановить свою первоначальную форму трубы с гладкой поверхностью.

Гофры плотно прижимаются к поверхностям соединяемых деталей под действием реактивных напряжений возврата.

Р К + 1 где R — радиус окружности, проходящей через центры гофр;

r — радиус гофр.

Ц»

»»

R 81П»

2 n

r = R sin и где (— острый угол, образованный лучами, проходящими из центра диаметра пустотелой заклепки через центр ее гофр, n - -количество гофр.

/ Г »»

».o

=urn sR n8zn — -"

a п 9 где L - периметр. гофрированного пустотелого стержня за.клепки. rocpp L ясх: где L „„— периметр трубы-заготовки.

Отсюда

2Р

h-sin и

Подставляя полученные зависимости в первое выражение и преобразуя его, получим

Д = 2)» ) И

+ sin )J. и

:.2 () + и и sin

Неполное восстановление исходной формы стержнем обеспечивает постоянное напряженное состояние в соединении.

Выступающие за пределы суммы толщин соединяемых деталей концы стержня стремятся развернуться в круг исходного диаметра трубы, плотно сжав соединяемые детали.

Таким образом, получают прочное, надежное заклепочное соединение деталей.

Продольное гофрирование позволяет уменьшить наружный диаметр полой заготовки на величину, большую чем та, которая достигается при обжатии, скручивании и растяжении.

Если в исходном состоянии трубазаготовка имеет радиус Р (фиг.4, толщина условно не учитывается), то при продольном деформировании, с образованием соответствующих гофр,, произойдет изменение наружного диаметра, что является исходным размером стержнязаклепки b, = 2(P — R ), где К, - радиус окружности, описывающей гофрированную трубу — пустотелую заклепку.

1513256

1

II

10 sin-.-—

= 6,11 мм

2 20

2 (1 +

+ sin — — -)) 10

Например, заклепка, имеющая О

20 мм, продеформированная с образог ванием 10 гофр, изменит диаметр на следующую величину:

Таким образом, деформация трубной заготовки путем ее продольного гофрирования приводит к уменьшению ее диаметра на !5Х. При этом процесс гофрирования проще, чем растяжение, обжим и кручение, которые позволяют достигать уменьшения диаметра saroтовки на порядок меньше.

Как видно из приведенной зависимости, увеличение числа гофр позволяет увеличить А . Оптимальное уменьшение диаметра заготовки и количество гофр выбираются для каждого конкретного случая индивидуально.

Продольные гофры обеспечивают постоянное упругое воздействие на стенки отверстий соединяемых деталей.

Таким образом, возможное изменение диаметра отверстий соединяемых деталей компенсируется заклепкой в процессе ее эксплуатации.

Данное техническое решение позволяет выполнять соединения деталей, имеющих значительные отклонения (порядка lOX) как по диаметру отверстий под эаклепку, так и их осевое смеще-! е

;ние друг относительно друга, с обеспечением надежной фиксации деталей.

Увеличение демпфирующих способностей самого соединения повьппает его надежность, что достигается не . столько

1. выполнением стержня из сплава, обладающего эффектом памяти формы, скольКо выполнением заклепки в виде про5 дольно-гофрированного трубчатого элемента, так как гофры создают высокодемпфирующие свойства, что особо ценно в условиях эксплуатации при вибронагрузках.

10 Преимуществом данного заклепочного соединения является также и соединение деталей беэ изменения их взаимного расположения, так как продольно-гофрированный трубчатый эле15 мент при восстановлении своей формы. в результате проявления эффекта памяти создает равномерные радиальные напряжения, что исключено в известном устройстве из-за предварительного закручивания стержня заклепки, который, раскручиваясь, сдвигает детали относительно друг друга, стремясь разъединить их своими витками.

Это также повышает надежность соеди25 нени„

Формула изобретения

3 аклепочное соединение, содержащее размещенную в отверстиях соединяемых .деталей заклепку в виде стержня с го- ловками из материала с памятью формы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности соединения деталей с отклонениями от номиЗ5 нального диаметра отверстий и их соосности, обеспечения демпфирующих свойств и упрощения технологии изго-, товления, заклепка выполнена пустотелой с гофрами, направленными вдоль образующих стержня.

15!3256

A-A

Составитель C.Íèêóëèíà

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Шекмар

Редактор Л.Гратилло

Заказ 6061 /39 Тираж 699 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101