Устройство для соединения

 

В. С. Штукарев, С. П. Темский, И. Н. Преображенский, (72) Авторы (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к деталям машин, и может г быть испопьэовано преимущественно в ка». чвстве разъемного заклепочного соединения, Известно эаклепочное соединение, содержащее две крепежные aezana, снабженные головками и входящими один в дру« гой цилиндрическими кольцевыми выступами P).

Недостатком данного соединения sana

31 ется низкая прочность и надежность.

Бель изобретения — повышение прочности и надежности соединения.

Бель достигается тем, что устройство для соединении, содержащее две крепежные !

5 детали, снабженные головками и входящие одна. в другую цилиндрическими кольцевыми выступами, йри выполнении крепежных деталей as материала, обладающего еф— а фактом термомеханической памяти формы, цилинсцэичвские кольцевые выступы выпблнвны в продольном сечении волнообразной формы.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое соединение в разнообразном виде при температ;уре восстановления формы.; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1„ на фиг. 3 -.paspes В-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - соединение в собранном виде; на фиг. 5 - разрез;В-В на фиг. 4;на фиг. 6 - заклепка вне соединения при температуре ниже области температур мартенситных превращений (температура восстановления формы); на фиг. 7 - части заклепки в разомкнутом состоянии.

„Заклепочное соединение содержит соединение детали 1 и 2 (см. фиг. 1 и 4), имеющие. соосные отверстия 3 и 4, а расположенную в них заклепку, состоящую ае двух частей S и 6 Одна из частей 8 выполнена в виде головки 7 и жестко связанных с ней крнцентрижо расположенных выэтупов 8-10, имеющих в нормальных сечениях форму круговых колец (см. фиг. 2). Другая >часть 8 заклепки выпоа» .,нека в виде ronoaza 11 и жестко связанньас с ней концвнтричио расположенных з 855262

25 выступов 12 и 13, имеющих в нормальных сечениях форму круговых колец (см. фиг. 3). Элементы 12 и 13 части 6 заклепки размещены между элементами 8. 10 части 5 заклепки (см. фиг. 4) соосно отверстиям 3 и 4 в соединяемых деталях 1 и 2.

Выступы 8-10 и выступы 12 и 13 имеют в осевом сечении (см. фиг. 4 и 7) волнообразную форму., Вершины 11-17 выступов 8-10 части

Я заклепки расположены соответственно во впадинах 18-21 выступов 12 и 13 части 6 заклепки, а вершины 22-25 выступов 8-10 части 5 заклепки расположены соответственно во впадинах 26-20 выступов 12 и 13.

Максимальный диаметр вершин 14-17 выступа 10, контактирующего с поверхностью отверстий 3 и 4 в соединяемых деталях 1 и 2 равен диаметру этих отверстий.

Заклепка выполнена из материала, обладающего эффектом термомеханической памяти" формы з области температур мартенситных превращений. В этой области температур концентрично расположенные . выступы 8-10,12 и 13 частей 5 и 6 заклепки во всей их длине ог головок 7 и 11 выполнены в виде круговых цилиндров

{фиг. 1), наружный диаметр одного из которых, контактирующего с поверхностью отверстий 3 и 4, меньше диаметра этих отвер сг ий.

Вне соединения при температуре ниже области температур мартенситных превра- щений (см. фиг. 6) канцентрично расположенные выступы 8-10,12 и 13 частей

5 и 6 имеют в осевом сечении волнообразную форму.

Вершины 14-17 выступов 8-10 части

5 заклепки расположены соответственно во впадинах 18-21 выступов 12 и 13 части

6 заклепки, а вершины 22-25 выступов

8-10 части заклепки расположены соответственно во впадинах 26-.29 . выступов

12 и 13. Наружный диаметр выступа 10, взаимодействующего с поверхностью отверстий 3 и 4, больше диаметра отверст ий в соединяемых деталях 3 и 4 на величину наперед заданного натяга, а расстояние между головками 7 и 11 меньше суммарной толщины соединяемых деталей 1 и

2 на величину усадки заклепки в осевом направлении при остывании и формообразовании заклепки.

Одна из вершин, например вершина 15 выступа 10, контактирующего с поверхностью отверстий 3 и 4, расположена в месте стыка соединяемых деталей 1 и 2.

Соединение работает следующим образом.

Предварительно обработанная закпепка, состоящая из частей 5 и 6, имеющая форму, изображенную на фиг. 6, поступает на участок сборки при температуре ниже области температур мартенситных превраще» ний, т.е. при обычной температуре, при которой заклепка находится в соединении.

Затем заклепку нагревают. например, 5т — 4специальной клепальной машине {не показана) выше критической температуры.

При этом в материале заклепки (напри мер, мононикелиде титана Т1 М1 ) образуется термоупругий мартенсит с очень малым гистерезисом превращения, заклепка (фиг. 5 и 6) относительно резко, скач-— кообразно (по сравнению с обычным тем пературным расширением) меняет свою форму, и преобретает форму, изображен;-— ную на фиг. 1, которую ей придают заранее во время предварительной термамехайической обработки при температурах выше критической, при которых . материал заклепки "запомнил форму, которую ему придают в этом температурном состоянии.

В этом температурном состоянии коицентрично расположенные выступы 8-10, 30

12 и 13 частей 5 и 6 заклепки по всей их длине от головок 7 и 11 выполнены в виде круговых цилиндров, наружный диаметр одного из которых (выступ 8), контактирующего с поверхностью отверстий 3 и 4, меньше диаметра этих отверстий на величину зазора, например, при ходовой посадке. Части 5 и 6 заклепки в этом разогретом состоянии до температуры (но40 рядка 60-ЮО (. ) восстановления формы д (температуры мартенситных превращений вставляется в отверстия 3 и 4 соединяемых деталей 1 и 2, после что охлаждается естественным путем или с помощью

45 охлаждающих устройств (не показа Я до температур ниже области температур вос становпения формы. Как только температура заклепки стает ниже критических температур восстановления формы заклепки

50 (части 5 и 6) принимает форму, которую заклепка имеет при эксплуатационных тем пературах (см. фиг. 4). При этом выступы

8 10 и выступы 12 и 13 имеют в осевом сечении (см. фиг. 4 и 7) полнообраз55 ную форму. Вершины 14-17 выступов 810 части 5 заклепки распопожены соответственно во впадинах 18-21 выступов

12 и 13 части 6 заклепки, а вершины 228562

25 выступов 8-10 части 5 заклепки ,располсакены соответственно во впадинах

26-29 выступов 12 и 13. Максимальный диаметр вершин 14-17 выступов 10, контактирующих с поверхностью отверстий 3 5 и 4 в соединяемых деталях 1 и 2 равен диаметру этих отверстий. При охлаждении заклепки (и ее формообразовании при .. этом} вершины 14-17 взаимодействуют соответственно с впадинами 18-21, а вер-10 шины 22-25 взаимодействуют с впадина-, ми 26-29, т.е. выступы 12 и 13 входят в зацепление с выступами 8-10, сокращают в осевом направлении и выбирают за зор между выступами 10 и поверхностью 15 соединяемых деталей 1 и 2, это приводит к беззазорной (плотной, например) посадке заклепки в отверстиях соединяемых де талей и стягиванию их. Это достигается тем, что вне соединения при температуре 20 ниже области температур мартенситных: превращений (см. фиг. 6) наружный диаметр выступа 10. взаимодействующего с . поверхностью отверстий 3 и 4, больше диаметра отверстий в соединяемых деталях 325 и 4 на величину наперед заданнса.о натяга, а расстояния между головками 7 и 14 меньше суммарной толщины соединяемых

62

d деталей. 1 н 2 на величину усадки заклепки в осевом направлении при ее остывании к формообразовании.

Изобретение обеспечивает повышение прочности соединения, так как прочность соединения определяется не только сопротивлением тела заклепки на срез, но н силами трения на стыке соединяемых деталей.

Формула изобретения

Устройство для соединения, содержащее две крепежные детали, снабженные головками и входящие одна в другую цилиндрическими кольцевыми выступами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью иовы щения прочности к надежности соединения, при выполнении крепежных деталей из ма териала, обладающего эффектом термомеханической памяти формы, цилиндрические кольцевые выступы выполнены в продольном сечении волнообразной формы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

34 393488, кл. F 16 8 5/06, 1972.

855262

Составитель А. Коппаков

Редакг р Н. Ромжа Техред Н.Ковалева . Каррек IO. Макаренко

Закаэ 6866/50 Тираж 860 Подписное

ВНИИПИ Государственнса.о комитета СССР по делам иэобретенкй и открытий

1РЗОЗ5, Москва, Ж-.З5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Прмкгиак, 4