Соединительное устройство

 

1н1649894

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.01.77 (21) 2444630/25-27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02,79. Бюллетень ¹ 8 (45) Дата опубликования описания 28.02.79 (51) М. Кл.а

F 16В 35/04

Государстеенный комитет (53) а ДК 621.882.62 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Л. Д. Арсон, Е. Т. Василевский, А. Г. Гребеников, В. Н. Желдоченко, В. Н. Стебенев и А. М. Тимченко

Харьковский авиационный институт (71) Заявитель (54) СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области машиностроения, в частности авиационного, и может быть использовано при проектировании потайных болтовых соединений самолетных конструкций.

Известно соединительное устройство, содержащее гайку, шайбу и болт с потайной конической головкой (1).

Установлено, что с увеличением относи- 10 тельной глубины зенковки отверстия от нуля до единицы выносливость потайных болтовых соединений уменьшается более чем в 2 раза для болтов без натяга и более чем в 5 раз для болтов с 1%-ным ради- 15 альным натягом. Уменьшение выносливости соединений объясняется тем, что радиальный натяг создается практически только по цилиндрической и сильно затухает вдоль зснкованной части отверстия. Поэто- 20 му при относительно глубокой зенковке отверстия (высота более чем в 3 — 4 раза больше высоты цилиндрической части отверстия) натяг практически не влияет на выносливость соединений. Кроме того, на пе- 25 реходной от конической к цилиндрической части отверстия возникает интенсивная фреттинг-коррозия, а при радиальном натяге — и коррозия под напряжением. Не исключена возможность щелевой коррозии 30 в силу недостаточной герметичности соединения.

Известно также соединительное устройство, содержащее гайку, шайбу и болт с потайной конической головкой и кольцевой канавкой, заполненной герметнзирующим составом (2).

Это соединение является наиболес близким к изобретению тт0 техническому существу и достигаемому результату.

В нем обеспечена герметичность, однако недостаточная и, кроме того, этому соединению также присущи указанные выше недостатки, которые снижают выносливость.

Цель изобретения — повышение надежности и герметичности потайных болтовых соединений.

Эта цель достигается за счет того, что на конической поверхности головки выполнен конический кольцевой выступ и фаска у торца, кольцевая канавка выполнена радиусного профиля и расположена под головкой у стержня болта, а в головке болта со стороны торца выполнены сквозные отверстия, пересекающиеся с кольцевой канавкой, при этом фаска и сквозные отверстия заполнены герметизирующим составом, ширина конического выступа составляет 0,25 — 0,3, высота высту649894 па — 0,05 — 0,06, а ширина фаски — 0,1—

0,12 от диаметра стержня болта.

На чертеже изображено предлагаемое соединительное устройство, продольный разрез.

Устройство содержит потайной болт 1, шайбу 2, гайку 3, соединяемые детали 4.

Болт имеет на потайной конической головке выступ 5 шириной, например, b> —— 25—

30 /о диаметра стержня болта (d6) и высотой lg — — 5 — 6 /о dg отверстия 6 для заполнения канавки 7 герметиком 8 (a также для удаления лишнего герметика). Кромки выступа 5 закруглены радиусом R< — — R — — 15 /о

dg. Ширина фаски 9 по краю закладной головки болта Ь =10 — 12 dg. Отверстия 6 могут быть использованы для стопорения болта при затяжке гайки.

Кольцевой выступ позволяет локализовать контактные давления и создать определенный натяг (радиальный и осевой) под закладной головкой болта, а также компенсировать, частично, технологические неточности сверления и зенковки, и разделить зоны интенсивной фреттинг-коррозии и концентрации напряжений по переходной кромке отверстия.

Заполнение герметизирующим составом не дает окружающей среде проникать в соединение и таким образом ликвидирует коррозию под напряжением.

Увеличение радиуса перехода от конической к цилиндрической части болта R позволяет уменьшить концентрацию напряжений в нем самом и упрочнить соответствующую кромку отверстия.

Использование изобретения позволит повысить выносливость потайных болтовых соединений с относительно большой глубиной зенковки отверстий в 1,2 — 4 раза по сравнению с выносливостью таких же соединений с чисто коническими закладными головками болтов.

Формула изобретения

Соединительное устройство, содержащее гайку, шайбу и болт с потайной конической головкой и кольцевой канавкой, заполненной герметизирующим составом, отл ич а15 ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и герметичности, на конической поверхности головки выполнены конический кольцевой выступ и фаска у торца, кольцевая канавка выполнена радиусного

20 профиля и расположена под головкой у стержня болта, а в головке болта со стороны торца выполнены сквозные отверстия, пересекающиеся с кольцевой канавкой, при этом фаска и сквозные отверстия заполне25 ны герметизирующим составом, ширина конического выступа составляет 0,25 — 0,3, высота выступа — 0,05 — 0,06, а ширина фаски — 0,1 — 0,12 от диаметра стержня болта.

30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Методы повышения ресурса соединений элементов конструкций. Сборник.

Вып, 1, 1974, с. 44 — 46.

35 2. Патент США Хэ 2751806, кл. 85 — 9, 1953.

649894

Составитель И. Проконичев

Техред А. Камышникова

Корректор 3. Тарасова

Редактор Л. Гольдина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 699/7 Изд. № 211 Тираж 1138 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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