Потайное многорядное соединение деталей

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к самолетостроению, и может быть использовано при изготовлении многорядных средних болтовых потайных соединений. Цель изобретения - увеличение усталостной долговечности соединяемых деталей. Потайное многорядное соединение деталей содержит установленные в отверстиях с конической зенковкой соединяемых деталей ряды болтов с гайками и потайными коническими головками. Угол конусности потайной головки болта первого относительно прикладываемой на деталь нагрузки ряда различен по сечению болта. Передняя часть потайной головки относительно действующей на болт нагрузки в продольном сечении соединяемых деталей меньше угла конусности отверстия под нее, а задняя часть больше угла конусности зенковки. В поперечном сечении соединяемых деталей угол конусности потайной головки равен углу конусности зенковки отверстия под нее. Соединение позволяет снизить уровень эксплуатационных напряжений смятия, что приведет к повышению усталостной долговечности соединения. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„,Я0„„15 1853 (1) F 16 В 5 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4457653/31-27 (22) 08.07.88 (46) 23.03.90. Бюл. Nl 11 (71) Харьковский авиационный институт им.Н.Е.Жуковского (72) Э.Н.Румянцев, H.Н,Стебенев, В.Н, Желдоченко, В. Г. Бабичев и М.В.Румянцева (53) 621. 884 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1418525, кл. F 16 В 5/02, 1987. (54) ПОТАЙНОЕ МНОГОРЯДНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к самолетостроению, и может быть использовано при изготовлении многорядных средних болтовых потайных соединений. Цель изобретения — увеличение усталостной долговечности соединяемых деталей, Потайное многорядное соединение детаИзобретение относится к машиностроению, в частности к самолетостроению, и может быть использовано при изготовлении многорядных срезных болтовых потайных соединений.

Цель изобретения — увеличение ус-; талостной долговечности соединяемых деталей.

На фиг. 1 изображена конструкция многорядного потайного соединения деталей, продольное сечение; на фиг.2-конструкция потайного .болта крайнего ряда до его осевой затяжки, узел I на фиг, 1; на фиг. 3 — конструкция потайного болта крайнего ряда в попе2 лей содержит устайовленные в отверстиях с конической зенковкой соединяемых деталей ряды болтов с гайками и потайными коническими головками. Угол конусности потайной головки болта первого относительно прикладываемой на деталь нагрузки ряда различен по сечению болта. Передняя часть потайной головки относительно действующей на болт нагрузки в продольном сечении соединяемых деталей меньше угла конусности отверстия под нее, а задняя часть больше угла конусности зенковки.

В поперечном сечении соединяемых деталей угол конусности потайной головки равен углу конусности зенковки отверстия под нее. Соединение позво- @ ляет снизить уровень эксплуатационных напряжений смятия, что приведет к повышению усталостной долговечнос- (», ти соединения. 6 ил. речном сечении соединяемых деталей до осевой затяжки болта, сечение А-А 0 на фнг, 1; на фиг. 4 — конструкция и Ql характер контактного взаимодействия (О болта и соединяемых деталей в продольном сечении соединяемых деталей после осевой затяжки болта, узел I на фиг, 1; на фиг. 5 — конструкция крайнего потайного болта в поперечном сечении де- р талей после его осевой затяжки, сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 6 — конструкция и характер контактного взаимодействия первого ряда потайных болтов после их осевой затяжки и приложения на соединение эксплуатационной нагрузки, узел I на фиг. 1.

1551853

Многорядное соединение деталей состоит из соединяемых деталей 1 и 2 посредством накладки 3 и потайных болтов 4. Усталостное разрушение соединения происходит по сечениям деталей

5 в месте установки крайних рядов болтов: детали 1 — по сечению А-А, а де-тали 2 — по сечению Б-Б. Поэтому болты в этих сечениях считаем первыми, (относительно прикладываемой на деталь нагрузке) для соответствующих деталей: болты в сечении А-А — для детали 1, а болты в сечении Б-Б, — для детали 2, Потайные болты первых ря, дов имеют цилиндрический стержень 5, резьбовой наконечник 6 и потайную го ловку 7, установленную в зенковку отверстия 8. Угол зенковки отверстия постоянен, и равен o4> . Угол зенковки потайной головки в различных сечениях болта различен: передняя часть потайной головки (относительно прикладываемой нагрузки на болт) в продольном сечении соединяемых деталей имеет до осевой затяжки болта угол конуси ности с меньше угла конусности зенковки отверстия М, а задняя часть потайной головки имеет угол конусности о больше угла конусности зенковз ки отверстия Ыз, В поперечном сечении соединяемых деталей угол зенковки отверстия oh равен углу конусности потайной головки oL (фиг. 3). При осевой затяжке болта происходит втягивание потайной головки болта в зен35 ковку отверстия и при высоте потайной головки болта h равной глубине зенковки отверстия h, происходит утопание головки в зенковку заподлицо с поверхностью соединяемых деталей (как для обычных соединений и внутренних рядов болтов), Однако вследствие того, что происходит поворот (изгиб) болта в сторону предстоящего действия нагрузки на соединяемую деталь и на стенках отверстия под болт возникают технологические напряжения т

6 „„, направление которых противоположно действию предстоящих эксплуатационных напряжений смятия (фиг, 4) . По- сле приложения на соединение эксплуатационной нагрузки происходит перераспределение контактных напряжений по стенкам отверстия под болт, причем величина результирующих напряжений смятия меньше на величину предварительно созданных технологических -напряжений б"„„ . T.e. для разрушаемой в этом сечении детаЕ т ли 1 о „„= G„„-,á„„, а для детали 2

5 << =G „-Бщ, но эта деталь в этом сечении не разрушается. Целесообразно, чтобы после осевой затяжки болта угол конусности передней части потайной головки был меньше угла конусности зенковки под нее, т.е.oC > « з (фиг.4).

Для типовых авиационных соединений характерно применение болтов из стали ЗОХГСА, ЗОХГСНА, 16ХСН или титановых из ВТ-16 для соединения конструкций из легких дюралевых сплавов типа Д16Т, 895. При типовой высоте потаиной головки h Ä=0,3-0,5dg, где

d < — диаметр болта, обычно оС =90 о или 120 (реже). Для указанных типов соединений и типовых параметрах потайной головки рекомендуются углы конусности головки болта по различным о o о

1 сечениям с - о =3 5 э г 3 =4-8 в поперечном сечении О(„= о(, Таким образом, предлагаемое многорядное соединение деталей позволяет снизить уровень эксплуатационных напряжений смятия в соединении, что ведет к повышению усталостной долговечности соединения. формула изобретения

Потайное многорядное соединение деталей, содержащее установленные в отверстиях с конической зенковкой соединяемых деталей ряды болтов с гайками и потайными коническими головками, угол конусности потайной головки первого, относительно прикладываемой на соединяемую деталь нагрузки ряда болтов в поперечном сечении соединения равен углу конусности зенковки отверстия, а в продольном сечении соединения меньше угла конусности зенковки отверстия, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения усталостной долговечности соединяемых деталей, угол конусности задней, относительно прикладываемой на болт нагрузки части потайной головки больше угла конусности зенковки отверстия под нее.

Рие. 1

Ыг

Фиг. 2

Фиг.д кл

РБ1

Фиг. б

Рэ

Ф . л 1 d- гз

1551853