Способ соединения деталей

 

Использование: соединение несущих конструкций. Сущность изобретения: в соосные отверстия соединяемых деталей устанавливают с натягом крепежный элемент. Поперечное сечение крепежного элемента выполнено в виде овала или эллипса, а отверстия в деталях используют круглые. При запрессовке крепежного элемента большую ось овала или эллипса ориентируют перпендикулярно направлению действия максимальных растягивающих напряжений в соединяемых деталях. Способ позволяет повысить долговечность соединения путем увеличения динамической прочности и снижения концентрации направлений при растягивающих нагрузках.4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ 1ЕСКИХ

РЕСПУБ/1ИК (51)5 F 16 В 5/02

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4654858/27 (22) 12.01.89 (46) 15.09.92. Бюл. Мг 34 (75) Е.В, Маслов (56) Авторское свидетельство СССР

N 621905, кл. F 16 В 5/02, 1977. (54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ (57) Использование: соединение несущих конструкций. Сущность изобретения: в соосные отверстия соединяемых деталей устанавливают с натягом крепежный элемент.

Изобретение относится к общему машиностроению, Известно соединение деталей с помощью крепежного элемента с овальным или эллиптическим поперечным сечением, установленного с натягом в овальные или эллиптические соосные отверстия в соединяемых деталях.

В таком соединении увеличивается долговечность, герметичность и жесткость за счет уменьшения напряжений смятия. . Однако такое соединение вызывает повышенную концентрацию напряжений в материале деталей вокруг отверстия, что снижает долговечность соединения.

Целью изобретения является повышение долговечности соединения.

На фиг. 1 изображено предлагаемое соединение, общий вид; на фиг. 2 — эпюры тангенциальных растягивающих напряжений вокруг отверстия гт1, напряжений от работы соединяемой детали 3 на растяжение с учетом концентрации напряжения в. Ж» 1761991 А1

Поперечное сечение крепежного элемента выполнено в виде овала или эллипса, а отверстия в деталях используют круглые. При запрессовке крепежного элемента большую ось овала или эллипса ориентируют перпендикулярно направлению действия максимальных растягивающих напряжений в соединяемых деталях. Способ позволяет повысить долговечность соединения путем увеличения динамической прочности и сни>кения концентрации направлений при растягивающих нагрузках. 4 ил. материале вокруг отверстия ар, а также эпюры суммы этих напряжений сг при установке крепежного элемента с круглым поперечным сечением в круглое отверстие с натягом; на фиг. 3 — аналогичные эпюры cd. (Jp и 0 -, для крепежного элемента с поперечным сечением в виде овала или эллипса, установленного в круглое отверстие с натягом: на фиг. 4 — характер деформирования круглого отверстия при установке в него с натягом крепежного элемента с эллиптическим или овальным поперечным сечением.

На фигурах знаком плюс обозначены растягивающие напряжения, а знаком минус — сжимающие. сЪ вЂ” максимальные растягивающие напряжения в детали 3.

Крепежный элемент 1 с поперечным сечением в виде овала или эллипса устанавливают в круглое отверстие 2 в деталях

3 и 4 (фиг. 1) с натягом таким образом, что большая ось эллипса "а" перпендикулярна известному направлению действия максимального (определяющего) растягивающего

1761991 напряжения o:v в детали 3. В результате происходит локальный изгиб материала деталей вокруг отверстия (фиг. 4). Из фиг. 4 видно, что кривизна поверхности отверстия

2 в районе малой оси "Ь" эллипса уменьша- 5 ется (- Л1), а в районе большой оси "а"— увеличивается (+ Л1), Поэтому в районе малой оси "Ь" возникают растягивающие тангенциальные напряжения oi вокруг отверстия, а в районе большой оси "а" — сжи- 10 мающие (фиг. 3).

На фиг, 3 также изображены эпюра тангенциальных напряжений вокруг отверстия, возникающих при работе детали 3 на растяжение, ор, и эпюра суммы напряжений о = 15

= ot+o . Из фигуры 3 видно, что о уменьшают ор .

Для сравнения, при запрессовке круглого крепежного элемента в круглое отверстие локального изгиба стенок отверстия не 20 происходит. Поэтому радиальный натяг вызывает равномерную эпюру растягивающих тангенциальных напряжений о вокруг отверстия, как показано на фиг, 2. Из фиг, 2 видно, что при работе детали 3 на растяжение напряжения а, складываясь с напря>кения ми ст> увеличивают их, и в результате снижается долговечность соединения, По сравнению с соединением-прототипом, предлагаемый способ соединения деталей обладает существенным преимуществом в форме повышения долговечности соединения путем увеличения динамической прочности и снижения концентрации напряжений при растягивающих нагрузках.

Предлагаемый способ соединения деталей позволяет также повысить долговечность широко применяющихся в настоящее время соединений с помощью обычных круглых болтов и заклепок с вытяжным сердечником (для односторонней клепки) путем придания овальности или эллиптичности стержню болта или сердечнику заклепки и ориентации большой оси вала или эллипса перпендикулярно максимальным растягивающим напряжениям, действующим в наиболее нагруженной из соединяемых деталей.

Формула изобретения

Способ соединения деталей, включающий установку с натягом в соосные отверстия крепежного элемента с поперечным сечением в виде овала или эллипса, о т л ич а ю щ и v с я тем, что, с целью повышения долговечности соединения путем увеличения динамической прочности и снижения концентрации напряжения при растягивающих нагрузках, большую ось овала или эллипса ориентируют перпендикулярно направлению действия максимальных растягивающих напряжений в соединяемых дегалях, при этом последние используют с круглыми отверстиями.

1761991

Составитель Е, Маслов

Редактор Н. Сильнягина Техред М,Моргентал Корректор М, Керецман

Заказ 3244 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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