FR2503805A1 - Attache en deux parties pour fixer plusieurs pieces ensemble - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE ATTACHE EN DEUX PARTIES COMPRENANT UNE BROCHE 12 ET UNE BAGUE 14 PRESENTANT UN RAPPORT RESISTANCE-POIDS OPTIMAL, LES MATERIAUX FORMANT LA BROCHE ET LA BAGUE AYANT DES RESISTANCES A LA TRACTION QUI SONT DANS UN RAPPORT PREDETERMINE ET EN OUTRE L'ATTACHE ETANT CARACTERISEE EN CE QUE LADITE BAGUE TUBULAIRE 14 A UNE LONGUEUR MINIMALE SUFFISANTE POUR RECOUVRIR ET ETRE RETREINTE DANS LESDITES RAINURES 26A-26E DE LA BROCHE, LA LONGUEUR PRESELECTIONNEE DE LADITE PARTIE LISSE 24 DE LA TIGE 15 DE LA BROCHE 12 ETANT TELLE QUE LA PARTIE RAINUREE S'ETENDE SUR UNE LONGUEUR MINIMALE AU-DELA DES CONTOURS DES TROUS ALIGNES 16, 17 AFIN DE PERMETTRE LEDIT RETREINT.

Description

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La présente invention concerne des attaches en deux parties et elle a trait plus particulièrement à des attaches conçues de telle sorte que le rapport de la résistance au poids soit optimal afin d'obtenir une attache ayant une résistance présélectionnée pour un poids optimal, l'invention se rapportant également à un procédé pour réaliser un système de fixation de poids léger dans des

conditions optimales.

Par le passé, des attaches ont été conçues en donnant de l'importance à la résistance mécanique et au coût. Bien que le poids constitue un facteur à prendre en

considération, l'optimisation du poids n'est pas obliga-

toirement essentielle. Sous l'effet de considérations faisant intervenir l'efficacité d'utilisation des carburants, le prix de revient et la disponibilité des matériaux de poids léger, on a cherché dans les conceptions d'attaches à économiser le poids et à utiliser efficacement les matériaux, cela étant notamment confirmé dans l'industrie aérospatiale. La présente invention va être spécifiquement décrite en référence à des applications d'attaches en deux parties du type rétreint, comme décrit dans les brevets US n* 3 915 053 et 2 531 048. Ainsi la présente invention va être décrite en référence à une attache en deux parties se composant d'une broche et d'une bague agencées pour être rétreintes dans des rainures de blocage ménagées dans

la broche. Cependant il va de soi que certaines caracté-

ristiques de la présente invention peuvent s'appliquer

à des attaches du type non-rétreint.

> La présente invention peut être considérée d'une façon générale comme présentant les caractéristiques

suivantes, bien que cette énumération ne soit pas limita-

tive: 1. Réduction de la dimension globale de leattache par une Drésélection de la contrainte limite au cisaillement des matériaux de la broche et de la bague de façon à

obtenir un rapport de contraintes limites au cisaille-

ment rentrant dans une gamme présélectionnée,

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2. disposition d'un remplissage ou garnissage perfec-

tionné entre la bague rétreinte et les rainures de blocage de la broche, 3. diminution des dimensions de la bague pour une capacité sélectionnée d'absorption de charge de tension de l'attache de manière que la rupture finale puisse commencer à se produire lors d'une sollicitation de la bague au cisaillement et/ou à la compression,

4. pour une attache rétreinte du type-traction, compor-

tant une broche pourvue d'une rainure formant col de rupture, application à cette rainure formant col de rupture d'un facteur présélectionné de concentration de contrainte de façon que l'attache puisse être mise en place ou installée sur une surface comportant un angle

d'inclinaison pouvant atteindre au moins 7'.

Conformément à la présente invention, il est prévu, une attache en deux parties servant à fixer plusieurs pièces ensemble, ladite attache permettant d'atteindre une valeur présélectionnée nécessaire d'effort nominal de cisaillement et une valeur présélectionnée nécessaire d'effort nominal de tension et étant optimisée pour absorber lesdites charges nominales de cisaillement et de tension avec un poids minimal de matériaux utilisés, ladite attache comprenant: - une broche comportant une tige allongée pourvue d'une partie lisse qui est engagée dans des trous alignés ménagés dans les pièces et qui se termine à une extrémité par une tête élargie et à son extrémité opposée par une partie

rainurée comprenant plusieurs rainures s'étendant circon-

férentiellement et des épaulements associés, ladite partie lisse de la tige ayant une longueur présélectionnée par rapport à la somme des épaisseurs des pièces de façon que ladite partie rainurée soit située extérieurement à, et s'étende sur une longueur minimale au delà des contours des trous alignés, ladite partie lisse de tige ayant un diamètre suffisant pour établir la résistance au cisaillement

nécessaire pour absorber ladite charge nominale de cisaille-

ment, et

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- une bague tubulaire agencée pour être rétreinte dans lesdites rainures de la broche de façon à fixer ensemble lesdites pièces, ladite bague tubulaire ayant une longueur minimale suffisante pour recouvrir les rainures de broche et être rétreinte dans celles-ci, ladite bague, lorsqu'elle est rétreinte, venant se bloquer par des rainures et des épaulements dans lesdites rainures et lesdits épaulements de la broche, ladite bague ayant une épaisseur de paroi minimale, et par conséquent un poids minimal, de manière que, après rétreint, il puisse se produire une déformation par compression de la bague sous l'effet d'approximativement ladite charge ncminale de tension à un endroit de ladite bague entre les pièces et celui

des épaulements de la broche le plus proche des uièces.

D'autres avantages et caractéristiques de l'inven-

tion seront mis en évidence dans la suite de la description,

donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la fig. 1 est une vue longitudinale, o certaines parties sont représentées en coupe et d'autres en vue arrachée, d'une attache du type tronqué conforme à la présente invention et d'un outil pour la mise en place de cette attache, la figure montrant l'outil avant sa disposition sur l'attache servant à l'assemblage de pièces d'une épaisseur minimale, la position d'application de l'enclume de rétreint de l'outil étant indiquée par des lignes en trait mixte, la fig.2 est une vue semblable à celle de la fig. 1 et montrant l'attache après qu'elle a été fixée en place, l'outil étant encore en position de rétreint, la fig. 3 est une vue semblable à celle de la fig. 2 et montrant l'attache assurant la fixation de pièces d'épaisseur maximale, l'outil étant enlevé, la fig. 4 est une vue semblable à celle de la fig.3 et montrant l'attache opérant dans un mode de rupture en compression, la fig. 5 est une vue longitudinale, dont certaines parties sont indiquées en coupe et d'autres en vue arrachée, d'une attache du type-traction, la figure montrant également un

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outil pour la mise en place de cette attache, qui sert à la fixation de pièces d'épaisseur nominale, la position de contact de l'enclume de rétreint de l'outil étant indiquée par des lignes en trait mixte, la fig. 6 est une vue semblable à celle de la fig. 5 et montrant l'attache après qu'elle a été mise en place ( mais avant la rupture de la broche), l'outil étant encore engagé en position de rétreint, la fig. 7 est une vue fragmentaire à échelle agrandie, semblable à celle de la fig. 5 et montrant l'attache après qu'elle a été mise en place ( mais avant la rupture de la broche) en vue de la fixation de pièces comportant une

surface frontale présentant une inclinaison de 7 .

En considérant les figures 1 et 2, on voit qu'une attache conforme à la présente invention a été désignée dans son ensemble par 10 et comprend une broche 12 et une bague tubulaire 14. La broche 12 comporte une tige allongée qui peut être engagée dans des trous alinés 16, 17 ménagés dans deux pièces 18, 20 à assembler l'une avec

l'autre. Le trou 16 se termine par une partie contre-

alésée qui est profilée de manière à recevoir une tête du type élargi 22, prévue à une extrémité de la tige 15. Dans une zone adjacente à la tête 22, la tige 15 comporte une partie rectiligne 24 qui, dans un mode de réalisation de l'invention, est agencée pour être engagée dans les trous

16 et 17 suivant un montage avec tolérances serrées, c'est-

à-dire entre une condition de montage avec léger glissement et une condition de montage avec léger emmanchement. A la suite de la partie rectiligne 24, il est prévu plusieurs rainures de blocage 26a à 26e. Bien que les rainures de blocage 26a à 26e soient représentées sous la forme de rainures annulaires séparées, on pourrait utiliser une configuration hélicoïdale. Les rainures ont de préférence une étendue circonférentielle combinée qui dépasse 360-,

c'est-à-dire qu'on a affaire à plus d'une rainure ou filet.

Une partie de transition 28, comportant un rayon présélection-

né R et une inclinaison présélectionnée X ( par rapport à l'axe de la broche 12), relie uniformément la rainure de

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blocage 26a avec la partie lisse 24 de la tige. Le diamètre Ds de la partie lisse 24 est légèrement supérieur au diamètre Dg des crêtes des rainures de blocage 26a à 26e,

Dg étant choisi pour créer un jeu dans les trous 16 et 17.

En conséquence, dans une condition de montage avec emman- chement, la partie de rayon R et la partie de transition 28 établissent un contour superficiel souhaitable pour l'entrée en contact avec des surfaces intérieures des trous 16 et 17 en vue de la réception de la tige 15 quand celle-ci est

tirée au travers dudit trou.

L'attache 10 est agencée pour être mise en place à l'aide d'un outil 30 qui comprend une enclume de rétreint 32 et un élément d'appui 34 qui peuvent être actionnés de manière à être soumis à une compression ou à un choc en vue d'assurer la fixation de l'attache 10. L'outil 30 peut être généralement d'un type bien connu des spécialistes en la matière et en conséquence, pour simplifier, on ne l'a

représenté qu'en partie.

La bague tubulaire 14, de profil symétrique, est agencée pour être placée sur la tige 15 et, lorsque les pièces 18, 20 sont maintenues appliquées l'une contre l'autre, elle est alignée radialement avec les rainures de blocage 26a - 26e. Lors de l'actionnement de l'outil 30, la bague 14 est rétreinte dans celles des rainures de blocage 26a à 26e qui sont placées radialement en regard

d'elle quand l'attache 10 est fixée en position ( fig. 2).

Il est à noter que la bague non rétreinte 14 ( fig. 1) a dans l'ensemble une épaisseur de paroi uniforme, excepté aux extrémités opposées ou elle a un profil effilé. La structure effilée peut être d'un type conforme à ce qui a

été décrit dans le brevet US n 4 198 895.

Les rainures de blocage 26a à 26e peuvent avoir une structure telle que celle décrite dans le brevet US no 3 915 0O3 et elles peuvent avoir un profil proportionne C en relation avec les résistances au cisaillement relatives des matériaux constituant la bague 14 et la broche 12,

conformement à ce brevet.

L'optimisation du poids de la broche 12 et de la

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bague 14 de l'attache 10 est faite en considération des charges particulières qui sont appliquées à celle-ci par l'intermédiaire des pièces 18 et 20. Dans de nombreuses applications aérospatiales, il existe deux domaines de prises en considération de la résistance des attaches, un domaine concernant la sollicitation au cisaillement de la broche 12 et l'autre domaine concernant la sollicitation

à la tension de la broche 12 et de la bague 14.

Dans le mode de sollicitation au cisaillement, la contrainte de cisaillement, qui résulte de composantes de forces opposées et parallèles s'exerçant sur les pièces 18 et 20 ( cf fig. 2), est considérée diamétralement au

travers de la partie lisse 24. Dans le mode de sollicita-

tion en tension, la broche 12 est mise en tension sous l'effet de composantes de forces axiales et opposées s'exerçant sur les pièces 18 et 20, c'est-à-dire des composantes ayant tendance à les écarter l'une de l'autre et qui sont orientées transversalement à la force de cisaillement. Dans des attaches du type à cisaillement qui sont conçues pour le domaine aérospatial, qu'elles soient du type fileté ou du type rétreint, il est cependant courant que la charge finale de rupture à la tension se produise dans les épaulements définis par les rainures ( ou les filets). Dans ce cas, les épaulements de rainure ( ou de filet) se rompent au cisaillement. En conséquence une charge de tension de l'attache 10 exerce un effet de cisaillement sur les rainures et épaulements en condition

d'accrochage entre la broche 12 ( rainures de blocage 26a-

26e) et la bague rétreinte 14.

Pour l'optimisation d'une structure d'attache,

telle que l'attache 10, le point de départ dans une appli-

cation quelconque consiste à définir la grandeur de la capacité de résistance à une charge de cisaillement de la

partie lisse 24 de la broche 12 et de la capacité de résis-

tance à une charge de tension des rainures et épaulements

en condition d'accrochage dans la broche 12 et la bague 14.

Les grandeurs des deux charges de cisaillement et de tension sont présélectionnées lors de la conception et en conséquence

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elles sont connues pour une application donnée.

La détermination et l'établissement d'une capacité de charge de cisaillement pour un élément tel que la broche 12 peuvent être définis par des moyens bien connus. Une fois qu'on a déterminé le diamètre minimal de la partie lisse 24 de la tige pour absorber le niveau désiré de la charge nominale de cisaillement, il est possible d'optimiser l'attache 10 en vue de lui conférer des valeurs minimales de poids et de taille pour absorber le niveau nominal de la charge de tension. Il est possible que le niveau nominal de la charge de tension nécessite d'augmenter le diamètre de la broche 12 pour absorber ce niveau de charge. Dans ce cas évidemment, la partie de tige 24 serait plus grosse que ce qui est nécessaire pour absorber le niveau nominal de charge de cisaillement. (Il est également posLble que la conception impose que l'attache ne se rompe pas avant les pièces mais que l'attache absorbe une charge prédéterminée alors que la rupture se produit dans les pièces). Cependant, en pratique, dans des applications aérospatiales d'attaches

du type indiqué, la charge principale à prendre en considé-

ration est la charge nominale de cisaillement de l'attache et en conséquence, une fois qu'on a optimisé la charge

nominale de cisaillement, il est possible également d'opti-

miser l'attache en ce qui concerne la charge nominale de tension. Il en résulte que, après optimisation de la charge nominale de cisaillement, on effectue l'optimisation de la charge nominale de tension à laquelle peut résister l'attache ( telle que l'attache 10). Cependant, comme indiqué cidessus, l'attache 10 est agencée de façon que la rupture finale sous l'action de la charge nominale de tension se produise par cisaillement au travers des épaulements et

rainures en condition d'accrochage.

Il est à noter que, pour certaines applications de poids léger, la broche 12 est formée d'un matériau de poids léger et coûteux tel que du titane. Par exemple, des alliages

de titane appropriés permettent d'obtenir des caractéristi-

ques de résistance au cisaillement et de résistance à la tension qui sont meilleures que celles de l'aluminium et ils

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procurent simultanément des avantages de poids Dar rapport à l'acier. Ainsi la dimension de base de la broche 12 est définie par la résistance du matériau constituant cette broche et cette dimension est en premier lieu, et réduite ( normalement), par la capacité nécessaire de résistance de la partie lisse 24 pour absorber la charge nominale de cisaillement. Ensuite on doit réduire au minimum la dimension du reste de la tige 15, y compris les rainures de blocage 26a à 26e ( et les épaulements associés) pour le mode de sollicitation en tension, le critère étant qu'une rupture se produise dans le mode de sollicitation en tension par un cisaillement au travers des épaulements et rainures en condition d'accrochage. En conséquence, on agit sur la profondeur des rainures 26a à 26e pour faire en sorte qu'une rupture ne risque pas de se produire diamétralement

au travers d'une desdites rainures dans un mode de solli-

citation en tension.

Dans des applications aérospatiales, il est typique d'utiliser une bague 14 formée d'aluminium avec une broche 12 formée de titane. Puisque le titane est bien plus coûteux et bien moins disponible que l'aluminium, il est souhaitable, du point de vue du coût et de la disponibilité

des matériaux, d'utiliser aussi peu de titane que possible.

En premier lieu, on détermine la section minimale nécessaire effective de cisaillement des épaulements définis par les rainures de blocage 26a à 26e et ensuite on détermine la section minimale nécessaire effective de cisaillement des

épaulements complémentaires de la bague rétreinte 14.

Cependant pour optimiser l'attache, il est souhaitable de réduire au minimum le volume total de matière intervenant dans cette partie de la tige 15 et nécessaire pour permettre la disposition des rainures de

blocage 26a à 26e. Ce problème peut être résolu en équili-

brant étroitement les résistances au cisaillement et à la tension de la matière utilisée dans la bague 14, par exemple un alliage d'aluminium, et de la matière utilisée dans la broche 12, par exemple un alliage de titane. Cependant dans

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des applications faisant intervenir un rétreint, et si la bague 14 a une résistance excessive, il se produit en cours de rétreint un endommagement de la tige 15 dans la zone des rainures de blocage 26a à 26e. Plus couramment, il se produit un écrasement ou un allongement de la tige 15 et/ou un endommagement des crêtes des épaulements définis par les rainures de blocage 26a à 26e en cours de rétreint. On sait qu'il est souhaitable d'éviter et/ou de réduire au minimum un tel dommage. Dans la structure selon l'invention, il est souhaitable de donner à la bague 14 une limite élastique aussi élevée que pcsible tout en évitant le dommage indiqué ci-dessus. Dans ce but, on a trouvé qu'on pouvait donner à la limite élastique une valeur égale à la contrainte

limite au cisaillement de la matière et qu'il était souhai-

table d'utiliser une broche 12 formée d'un matériau présen-

- tant une contrainte limite au cisaillement qui soit dans un rapport compris entre environ 1,8: 1 et 2,7: 1 avec la contrainte limite au cisaillement dua matériau de la bague 14. Dans une application faisant intervenir une broche 12 en alliage de titane 6A1-4V et une bague 14 formée d'un alliage d'aluminium 2024-T4(2), on a obtenu un rapport

avantageux d'environ 2,5: 1. Dans un autre exemple corres-

pondant à une combinaison appropriée de matériaux différents présentant le rapport désiré, on a utilisé une broche 12 formée d'un alliage d'aluminium 7178-T6 et une bague 14

formée d'un alliage d'aluminium 6061-T4; une autre combi-

naison peut faire intervenir une broche 12 constituée d'un acier allié 8740 traité thermiquement et une bague 14 formée d'aluminium 7175-T73 ou d'aluminium 7050-T73. En augmentant au maximum la résistance de la bague 14 jusqu'à une valeur o un rétreint peut être effectué sans endommager la broche 12, le nombre et/ou la longueur combinée des rainures de blocage 26a à 26e nécessaires pour absorber la contrainte de cisailleent résultant d'une sollicitation en tension peuvent tre réduits au minimum; en conséquence un faible ï-apport est souhaitable. Il est égalerent souhaitable, comme irdiqué ci-dessus, que la largeur des rainures 26a à

26e et des épaulements définis par celles-ci soit prooor-

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tionnée en fonction des résistances au cisaillement des matériaux constituant la broche 12 et la bague 14 afin qu'à la fois les épaulements définis par les rainures 26a à 26e de la broche 12 et les épaulements définis par les rainures d'accrochage de la bague rétreinte 14 subissent une rupture simultanée par cisaillement sous l'effet de l'application d'une charge nominale maximale sélectionnée de tension aux pièces 18 et 20. En pratique, il est préférable que les épaulements définis par les rainures de la bague 14 se rompent avant les épaulements définis par les rainures de blocage 26a à 26e de la broche 12, c'est-à-dire que les

épaulements de la broche 12 doivent se rompre au cisaille-

ment approximativement pour 110 % de la charge de tension

sous laquelle les épaulements de la bague 14 se rompraient.

Comme indiqué précédemment, les rainures de blocage 26a à 26e et les épaulements définis par celles-ci peuvent en outre être agencés de manière à avoir des résistances au cisaillement proportionnées conformément à ce qui a été précisé dans le brevet US 3 915 053, afin qu'une rupture se produise essentiellement simultanément dans tous les épaulements associés à des rainures de blocage effectivement en service 26a à 26e ou bien dans les épaulements en condition d'accrochage de la bague

rétreinte 14.

En utilisant les critères définis ci-dessus, il est possible de réduire au minimum le vdume de la partie de tige 15 de la broche 12, y compris le volume des rainures de blocage 26a à 26e. En conséquence, de la manière décrite ci-dessus, on réduit au minimum le volume total, et par

conséquent le poids de la broche 12.

Il est ensuite souhaitable de réduire au minimum le volume et par conséquent le poids de la bague 14. La bague 14 doit comporter un volume suffisant pour remplir de façon appropriée les rainures de blocage 26a à 26e et un volume extérieur additionnel suffisant pour conférer l'intégrité structurale et/ou la capacité de transmission de charge à la bague rétreinte 14. Dans une tentative de réduction au minimum du volume de la bague, on a déterminé

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qu'un facteur important consiste à prévoir une épaisseur suffisante de paroi radiale pour résister à la grandeur de la charge nominale de tension sollicitant l'attache 10 par l'intermédiaire des pièces 18 et 20, sans qu'il se produise une déformation en compression de la bague 14 ( une telle déformation en compression est mise en évidence

sur la fig. 4).

En considérant maintenant les figures 1 et 2, on voit qu'on peut prédéterminer les dimensions minimales de la bague 14 pour obtenir un volume minimal approprié pour le remplissage des rainures de blocage 26a à 26e tout en créant une structure externe suffisante permettant d'éviter une déformation en compression avec une marge

minimale présélectionnée, en utilisant as relations empi-

riques suivantes: - - 1/2 (1) Da = 2 'PUFS + (D) 2 (2) Dc = Da2 Dr2 + ID2 1 p D ou: ID désigne le diamètre intérieur ( en cm) de la bague 14 ( avant rétreint), Dc désigne le diamètre extérieur ( en cm) de la bague 14 ( avant rétreint),

Dr désigne le diamètre moyen ( en cm) du volume dispo-

nible entre les racines et les crêtes des rainures de blocage 26a à 26e, p désigne le coefficient de Poisson, Ptu désigne la charge de tension désirée ( en kg) des pièces 18 et 20, Da désigne le diamètre moyen ( en cm) du col 36 de l'enclume de rétreint 32, fcy désigne la limite élastique minimale en compression (kg/cm2) de la matière de la bague 14, K désigne un facteur de correction, Dx désigne le diamètre moyen ( en cm) de la zone d'épaisseur de paroi minimale de la bague rétreinte 14 qui est soumise à une charge de compression,

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FS désigne un facteur de multiplication faisant juste en sorte qu'il ne se produise pas une déformation

ou une rupture en compression.

Il est à noter que la dimension Dr représente le diamètre de la section des rainures de blocage 26a à 26e qui donnerait une tige rectiligne et lisse si la matière des épaulements était utilisée pour remplir les rainures de blocage 26a à 26e. Par exemple si les volume5des rainures de blocage 26a à 26e et des épaulements associés étaient les mêmes, Dr serait alors égal à la moyenne du diamètre de crête Dg et du diamètre des racines des rainures 26a à 26e. Pour un système à filetage uniforme, Dr serait égal au diamètre primitif. Si les volumes des rainures 26a à 26e et des épaulements associés étaient différents, Dr serait

déterminé en correspondance.

Le diamètre Dx peut être commodément déterminé comme le diamètre moyen de la bague 14 dans la condition de rétreint au voisinage des rainures de blocage 26a à 26e c'est-à-dire le diamètre moyen entre Dg et la surface extérieure rétreinte effective de la bague 14. En supposant que l'épaisseur de paroi de la bague 14 est minimale dans cette zone, il est alors possible d'utiliser Dx dans les

relations précitées (1) et (2) sans autre considération.

Cependant comme indiqué ci-dessus, la partie de transition 28 correspond au diamètre maximal (Ds) de la tige 15,qui est normalement légèrement au diamètre de crête Dg; dans certaines conditions d'accrochage, la bague 14 est rétreinte partiellement sur la partie de transition 28 et elle est rétreinte finalement jusqu'à

l'épaisseur de paroi minimale Tx dans cette zone.

En conséquence l'épaisseur minimale de paroi Tx de la bague 14 peut correspondre à un diamètre moyen Dx' et elle peut être inférieure à l'épaisseur minimale de paroi correspondant au diamètre Dx. En même temps les paramètres

Tx, Dx et Dx' peuvent être modifiés en fonction des condi-

tions de charge. Tous ces facteurs peuvent être compensés par un " facteur de correction " K qui peut être déterminé empiriquement. Ainsi le " facteur de correction " K tient

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compte du fait que l'épaisseur de paroi correspondant au diamètre Dx' définit la partie la plus faible de la bague rétreinte 14 dans le cas d'une charge de compression, c'est-à-dire lorsqu'elle est soumise à la contrainte maximale de compression. Il est pou ble de déterminer la valeur de K pour des attaches de différentes dimensions et pour différents diamètres Dx; ainsi pour des broches 12 de différents diamètres, on a trouvé pour le facteur K les valeurs approximatives suivantes:

K 2,25 2,40 2,55 2,70 2,84

Dx 0,164 0,190 0,250 0,3125 0,375 Les facteurs K précités ont été déterminés en

tenant compte du fait que les degrés d'augmentation d'accro-

chage pour les différents diamètres de broches étaient les mêmes. Si le degré d'accrochage était modifié pour des diamètres différents, les facteurs K pourraient alors

être plus approximativement constants. Du fait des varia-

tions se produisant en cours de charge, l'optimisation

finale peut être confirmée par des essais empiriques.

Dans une application, on a donné au facteur de multiplication (FS) une valeur de 110 %; ainsi la charge de tension sous laquelle il se produit une déformation ou rupture en compression dans la bague 14 est supérieure de 10 % à la charge nominale de tension à laquelle les épaulements définis par les rainures de blocage de la

bague rétreinte 14 sont sujets à une rupture par cisaille-

ment. On est ainsi assuré qu'il se produit d'abord une rupture par cisaillement, tout en réduisant au minimum le

volume et le poids de la bague 14.

Le col 36 est légèrement effilé de fagon à faci-

liter l'enlèvement de l'enclume 32 après l'opération de rétreint et par conséquent le diamètre Da représente le

diamètre moyen du col 36 sur sa zone effective de rétreint.

Il est à noter que le diamètre de col Da de l'enclume de rétreint 32 est sélectionné par rapport au volume de la bague 14 de façon à obtenir un bourrage compact des rainures de blocage 26a à 26e avec la matière de la bague rétreinte

14 afin d'assurer un remplissage aussi complet que possible.

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Dans un mode de réalisation, on a choisi le volume de la bague 14 de façon à assurer un " surbourrage ', c'es-à-dire un volume de bague 14 permettantde disposer d'un volume bien supérieur de matière de la bague pour remplir les rainures 26a à 26e que ce qui pourrait normalement être accepté à l'intérieur de l'enveloppe de rétreint définie par le col 36 de la cavité de rétreint de l'enclume 30 et la partie correspondante de la broche 12. Dans le Wstème considéré, il s'est avéré souhaitable de prévoir un excès de volume de matière de la bague, cet excès étant supérieur à au moins environ 20 %. Un trop grand excès de volume de matière de bague au delà de la valeur précitée de 20 % pourrait provoquer un endommagement de la broche 12 par écrasement ou allongement excessif; ce résultat peut être

déterminé empiriquement.

Dans des systèmes connus ( non-optimisés), on a utilisé un excès de volume de matière de bague d'environ 13 % pour assurer un remplissage raisonnablement correct des rainures de blocage associées. Cependant, pour obtenir les avantages importants du système optimisé conforme à l'invention dans un environnement de production, le "surremplissage" ou le " surbourrage " doit être sélectionné à une valeur au moins d'environ 20 %. Les matières de la bague 14 et de la broche 12 réagissent pour absorber le

volume en excès, c'est-à-dire qu'il se produit un allonge-

ment de la bague, etc. Cependant on doit faire en sorte qu'on obtienne pratiquement 100 % de remplissage après l'opération de rétreint. Lorsqu'au moins le " surremplissage"

de 20 % précité a été utilisé pour assurer ledit remplissa-

ge complet, il apparaît qu'on obtient une augmentation importante de la capacité de résistance aux contraintes de

cisaillement ( et par conséquent de la capacité de résis-

tance à la charge de tension) à la fois dans les épaulements définis dans les rainures de blocage 26a à 26e de la broche 12 et les épaulements définis par les rainures d'accrochage

de la bague rétreinte 14.

Il apparaît que les résultats indiqués ci-dessus peuvent être le résultat d'un maintien d'une précharge de

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compression entre les flancs des épaulements définis par les rainures de blocage 26a à 26e de la broche 12 et les flancs d'accrochage des épaulements définis par les rainures de blocage de la bague rétreinte 14. Lorsqu'une telle précharge de compression est maintenue, on estime que la résistance limite au cisaillement des matériaux augmente, c'est-à-dire qu'ils peuvent résister à des charges de cisaillement plus élevées par comparaison à des conditions o les mêmes matériaux sont soumis à une précharge

de condition faible ou nulle.

On voit par conséquent que la contrainte limite au cisaillement des matériaux est augmentée entre environ au moins 10 % et 28 % par un tel " surbourrage ". Le degré de "surbourrage " est limité par la limite élastique en compression de la matière de la broche 12. En exprimant ce qui a été dit ci-dessus par des termes différents, il apparaît que, lors de l'utilisation d'un " surbourrage suffisant, on peut obtenir une augmentation de la charge de tension susceptible d'être appliquée à l'attache dans une gamme comprise entre au moins environ 10 % et environ 28 % grâce à l'augmentation apparente de la résistance au cisaillement des épaulements. Cette dernière augmentation importante de la capacité de résistance au cisaillement est comparable à celle qui est obtenue avec la présente conception lorsque l'excès de volume est augmenté par rapport aix 13 % précédemment utilisés ( dans des systèmes

non optimisés).

Pour que l'attache 10 conforme à la présente invention puisse atteindre la charge nominale de tension dans la gamme des conditions d'accrochage qui va être définie dans la suite et en outre pour les applications faisant intervenir une inclinaison de 70 qui vont être indiqués dans la suite ( cf fig. 7), il s'est avéré avantageux d'assurer un " surbourrage " jusqu'à la limite

de résistance de la broche 12 afin d'éliminer un écrase-

ment, un fléchissement, un allongement ou une autre dégradation de la partie de tige 24 et/ou des rainures de

blocage 26a à 26e de la broche 12. Dans un mode de réalisa-

2503 80.?

tion de la présente invention, on a choisi le volume de la bague 14 de façon à obtenir un " surbourrage " inférieur d'environ 10 % au volume pour lequel une telle dégradation

pourrait commencer à se produire.

De toute manière, lorsque le volume de la bague 14 est augmenté pour assurer le I' surremplissage " ou le U surbourrage Il désiré, l'augmentation résultante de la résistance au cisaillement et/ou de la capacité d'absorption de charge de tension exerce un effet de compensation pour le volume ajouté, en permettant une réduction de dimensions pour la même charge nominale de tension ( sans faire intervenir ledit " surremplissage "), ce qui se traduit finalement par une diminution de poids; en même temps le volume de la broche 12 peut être réduit, ce qui se traduit

par une économie de matière correspondante.

Il apparaît également que la réduction au minimum du nombre de rainures de blocage 26a à 26e, et la réduction au minimum de la longueur totale des rainures assurent, en combinaison avec la structure de " surbourrage ", une bonne transmission de la charge de cisaillement ( par l'intermédiaire des épaulements associés) lorsque l'attache fonctionne dans le mode de sollicitation par des

charges de tension. Le pourcentage précité de " surremplis-

sage " ou de " surbourrage " peut être déterminé pour une longueur donnée ( dl, cf. fig. 1), pour un diamètre Da de la partie rétreinte effective du col 36, par la relation suivante: (3) UuC(2 - 1D2> - <Da2 - Dr2)J dl = % surremplissage LDa - Dr2 dl ( Dans la relation donnée ci-dessus, "dl" est considéré comme représentant une longueur finie comprise dans la partie rétreinte du col 36, en considérant que la broche 12 comporte dans la zone des rainures de blocage 26a à 26e

une partie lisse de diamètre moyen Dr).

Il est à noter qu'il est souhaitable qu'une attache de dimension donnée soit capable de fixer des pièces ayant une épaisseur totale variable. L'attache 10 des fig. 1 et 2 offre cette posàbilité. En conséquence les fig. 1 et 2

2503 80A

représentent l'attache 10 utilisée avec des pièces 18 et 20 présentant l'épaisseur totale minimale correspondant à ladite attache. Pour cette épaisseur totale minimale, l'attache 10 comporte une rainure de blocage 26e qui est seulement partiellement remplie tandis que les rainures de blocage 26a à 26d sont complètement remplies et agissent

efficacement pour absorber la charge de tension ( cf. fig.2).

Sur la fig. 3, les pièces 18' et 20' définissent l'épaisseur totale maximale permettant un assemblage par l'attache 10'. Dans ce cas, la rainure de blocage 26a' est partiellement remplie tandis que les rainures de blocage 26b' - 26e', qui sont complètement remplies, assurent l'absorption de la charge de tension. Dans le mode de réalisation de la fig. 3, l'attache 10' est identique à

l'attache 10 des fig. 1 et 2 et en conséquence les compo-

sants de la fig.3 qui sont semblables à des composants identiques des fig. 1 et 2 ont été désignés par les mêmes références numériques auxquelles on a ajouté l'indice

" prime ". Pour simplifier, on n'a pas donné une description

des composants semblables de la fig. 3.

Il est à noter que, pour permettre une utilisation de l'attache 10 (10') dans la gamme d'assemblage indiquée, les rainures de blocage 26a à 26e nécessitent de prévoir une rainure de plus que ce qui serait nécessaire pour la même charge de tension si l'attache 10 ( 10') était utilisée

seulement dans la condition d'assemblage nominal, c'est-à-

dire pour une épaisseur totale de pièces qui est comprise entre celles des pièces 18, 20 et 18', 20'. En conséquence, la rainure de blocage supplémentaire permet d'établir pour l'attache une gamme effective d'assemblage de pièces présentant une épaisseur totale variable qui est au moins égale à environ le double de la largeur d'une seule rainure de blocage. En limitant ainsi la gamme d'assemblage, on réduit au minimum la dimrnsion de l'attache 10 tout en permettant encore une variation raisonnable de la condition d'assemblage. Il est à noter qu'on pourrait améliorer l'optimisation en eliminant la dernière (26e) des rainures de blocage 26a- 266e et en utilisant l'attache 10 seulement

2503 80'

dans des conditions d'assemblage nominal.

Comme indiqué ci-dessus, le volume de la bague 14

est défini de façon optimale en faisant intervenir l'épais-

seur de paroi minimale de manière qu'une déformation ou rupture sous la charge nominale de tension puisse se produire soit par l'intermédiaire d'une déformation en compression, telle qu'un fléchissement en compression, soit par l'intermédiaire d'un cisaillement des épaulements définis par les rainures de blocage de la bague 14 et des épaulements définis par les rainures 26a à 26e de la broche 12. Une déformation en compression a été mise en évidence sur la fig. 4, o des composants semblables à des composants identiques des fig. 1 à 3 ont été désignés par les mêmes références numériques auxquelles on a ajouté l'indice

"seconde "; pour simplifier, on n'a pas donné une description

de tels composants semblables. Il est à noter que la déformation en compression a été mise en évidence dans la

zone désignée par la référence 38.

Les principes de la présente invention sont également applicables à des attaches qui sont rétreintes en

traction et qui sont représentées sur les figures 5 et 6.

Dans le mode de réalisation des fig. 5 et 6, des composants semblables à des composants du mode de réalisation des fig. 1 et 2 ont été désignés par les mêmes références

numériques auxquelles on a ajouté l'indice "a".

Ainsi on a représenté l'attache lOa comme compre-

nant une broche 12a et une bague tubulaire 14a. La broche 12a comporte une tige allongée 15a qui est engagée dans des trous alignés 16a, 17a ménagés dans deux pièces 18a et 20a assemblées l'une avec l'autre. Le trou 16a se termine par une partie contre-alésée qui est profilée de manière à recevoir une tête de type élargi 22a placée à une extrémité de la tige 15a. Dans une zone adjacente à la tête 22a, la

tige l5a comporte une partie lisse 24a qui est agencée pour-

être engagée dans le trois 16a et l'a par un montage avec

un léger jeu ou par un montage avec un léger emmanchement.

A la suite de la partie lisse 24a, il est prévu plusieurs rainures de blocage 26aa à 26ae. Une partie de transition

2503 80-7

28a assure la liaison uniforme de la rainure de blocage 26aa

avec la partie lisse 24a de la tige.

Une rainure 40 formant col de rupture est placée dans une zone adjacente aux rainures de blocage 26i à 26ae et elle définit la partie la plus faible de la tige l5a. Un collet lisse 42 est placé entre la rainure 40 formant col de rupture et plusieurs rainures de traction 44. Le collet 42 peut être pourvu d'un diamètre réduit, conformément au brevet US no 4 221 152. Les rainures de traction 44 sont agencées pour être accrochées à l'aide d'un outil 48 qu'il est posible d'actionner pour la fixation de l'attache lOa en position. L'outil 48 peut être d'une construction bien connue des spécialistes en la matière et en conséquence on

ne l'a représenté qu'en partie pour simplifier le dessin.

D'une façon succincte, l'outil 48 comporte plusieurs mâchoires 50 agencées pour s'accrocher sur la broche 12a dans les rainures de traction 44. Les mâchoires sont logées d'un ensemble de mandrin tubulaire 52 qui est supporté avec possibilité de glissement dans un carter d'enclume 54 se terminant à une extrémité dans une enclume

de rétreint 56.

La bague tubulaire 14a de profil symétrique est agencée pour être placée sur la tige 15a et, lorsque les pièces 18a et 20a sont appliquées l'une contre l'autre, elle est placée en alignement radial avec les rainures de blocage 26aa à 26ae. Il est à noter que les pièces 18a et

a ont une épaisseur totale définissant le degré d'assem-

blage nominal de l'attache lOa, c'est-à-dire un degré d'assemblage compris entre l'épaisseur des pièces 18, 20 de la fig. 1 et l'épaisseur des pièces 18', 20' de la fig. 3, et en conséquence la bague 14a est alignée avec et rétreinte

dans toutes les rainures de blocage 26aa à 26ae ( cf. fig.6).

Lors de l'actionnement de l'outil 48, une force axiale relative est exercée entre la broche 12a et la bague 14a et il en résulte un rétreint de la bague 14a dans les rainures de blocage 26aa à 26ae de la broche 12a ( cf. fig. 6). A la fin du rétreint, la tige 15a est sectionnée dans la rainure 40 formant col de rupture. Un éjecteur de

2503 80--

bague 58 est poussé vers l'avant de manière à éiecter la

bague rétreinte 14a de l'enclume 56 lors d'un autre action-

nement de l'outil 48.

Les relations dimensionnelles existant entre la broche 12a, la bague 14a et le diamètre du col 36a de l'enclume de rétreint 56 sont conformes à ce qui a été

précédemment défini en correspondance au mode de réalisa-

tion des fig. 1 et 2 et ces relations dimensionnelles ont été mises en évidence sur les fig. 5 et 6. Il est à noter que l'enclume 56 comporte une enveloppe effective servant

à établir le degré désiré de " surremplissage Il précédem-

ment défini.

Il est souhaitable de pouvoir fixer une attache lOa dans des pièces o la surface de la pièce avant qui est en contact avec la bague fait un angle (Xl) compris entre 0 et 7e par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe de l'attache. Une telle application a été mise en évidence sur la fig. 7 o des composants semblables à des composants des fig. 5 et 6 ont été désignés par les mêmes références

numériques auxquelles on a ajouté l'indice " prime ".

Pour simplifier, on a supprimé la description de détails

concernant les composants semblables. Ainsi l'attache lOa' est représentée comme assurant la fixation de pièces 18a' et 20a' dans lesquelles la surface avant 51 de la pièce 20a'

fait un angle (Xl) de 7e par rapport à un plan X2 perpen-

diculaire à l'axe X3 de la broche 12a'.

Par optimisation de l'attache lOa' de la manière décrite ci-dessus, la partie de cette attache qui comporte les rainures de blocage devient plus rigide que dans des attaches classiques. Ce résultat est obtenu du fait que la longueur des rainures de blocage 26aa' - 26ae' a été réduite au minimum tandis que simultanément la longueur de la bague 14a' a aussi été réduite au minimum. Cela se traduit par l'application d'une plus grande contrainte de

flexion à la rainure 40' formant col de rupture. L'augmen-

tation de la contrainte de flexion, lorsqu'elle est combinée à la contrainte de tension exercée lors de la mise en place de l'attache lOa, peut provoquer une rupture

2503 80-

prématurée, c'est-à-dire avant la fin du rétreint de la bague 14a'. Pour permettre l'utilisation de l'attache dans le cas d'une inclinaison d'un angle de 7 , on a déterminé qu'une augmentation du diamètre d dans la rainure 30a' formant col de rupture diminuait la contrainte de flexion résultante. Cependant, pour obtenir une rupture dans la rainure 40' sous l'action de la charge de tension désirée lorsque pratiquement uniquement des contraintes de tension sont exercées, c'est-à-dire lorsque l'angle Xl est égal à zéro, l'augmentation du diamètre d pourrait nécessiter des charges de tension excessivement grandes. On a déterminé qu'on pouvait remédier à cet inconvénient en réduisant le facteur de concentration de contrainte (Kt) définissant la fatigue dans la rainure 40 formant col de rupture. En référence à la figure 7, cela a été déterminé en utilisant

* d'une façon générale les principes de la méthode de Neuber.

La méthode de Neuber a été expliquée dans le chapitre 2, " Notches and Grooves " du livre " Stress Concentration Factors " de R.E. Peterson, 1974, John Wiley and Sons, Inc., ( ce document étant cité à titre de référence >. Sur la base de la relation donnée ci-dessus, on a choisi le facteur Kt correspondant à la rainure 40' formant col de rupture de manière à obtenir pour cette rainure un diamètre effectif désiré d produisant une rupture sous la charge de tension désirée tout en permettant encore l'utilisation de l'attache lOa' pour l'angle d'inclinaison de 7 indiqué ci-dessus. On a établi le diamètre d de la rainure 40' formant col de rupture afin de faire en sorte qu'une rupture prématurée ne se produise pas sous l'effet d'une combinaison de contraintes de flexion et de tension lors de l'utilisation de l'attache 10' pour l'angle d'inclinaison de 7. Ensuite, en utilisant la relation faisant intervenir d/d, on a déterminé un rapport r/D désiré afin d'obtenir 2, le facteur de concentration de contrainte Kt désiré en vue de produire une rupture sous l'effet de la charge de tension pure désirée. Dans des exemples de réalisation, on a obtenu pour (d/D) (Kt) une valeur de 1,6 pour une attache n0 10

2503 80E

( pour un trou de diamètre nominal de 2,4 mm) et une valeur de 1,7 pour une attache de 6,4 mm ( pou un trou de diamètre nominal de 6,4 mm). La valeur désirée de Kt permet d'obtenir une rupture dans la rainure 40' pour une charge de tension pure et l'inclinaison de 7' a donné des valeurs différant

l'une de l'autre d'environ 12%.

Ainsi une attache n 10 optimisée, du type de celle indiquée en 10 (1Oa), peut avoir les caractéristiques suivantes: A. Broche 12 ( 12a) 1. Matière = alliage de titane, 6A1- 4V 2. Ds = 4,80 mm 3. Dg = 4,61 mm 4. Dr = 4,39 mm, rainures (a-e) 5. Dr = 4,39 mm, rainures (a-d) 6. R = 2,17 mm

7. X = 50'

6.a: Longueur de la partie de la tige 15 s'étendant au delà des pièces 18, 20 jusqu'à la racine de la dernière rainure (26e) pour une épaisseur combinée nominale ( d'accrochage) et pour une broche comportant des rainures 26a-e = 4,04 mm

( cf 15p sur la fig. 6).

b: portée d'accrochage pour des variations des épaisseurs des pièces 18, 20 et pour une

broche comportant des rainures 26a-e = 2,39 mm.

7.a Longueur de la partie de la tige 15 s'étendant au delà des pièces 18, 20 jusqu'à la racine de la dernière rainure (26d) pour une épaisseur combinée nominale ( d'accrochage) et pour une broche dont une (26e) des rainures 26a -26e est éliminée = 3,48 mm

( cf. lSap sur la fig. 6).

b: Portée d'accrochage pour une broche comportant seulement les rainures 26a-d = O

8. Col de rupture pour la broche 12a.

1. d = 2,77 mm 2. D = 3,98 mm

2503 80'

3. t = 0,61 mm 4. r = O,51 mm 5. Kt = 2,3 6. (d/D) ( Kt) = 1,6 B. Bague 14 (14a) 1. Matière = alliage d'aluminium, 2024-T4(2) 2. Diamètre intérieur = 4,83 mm 3. Dc = 6,86 mm 4. a. Longueur nominale de bague utilisable avec une broche et avec toutes les rainures 26a- 26e = ,75 mm b. Portée d'accrochage des rainures 26a-26e =2,39mm 5.a. Longueur nominale de bague utilisable avec élimination d'une rainure (26e) = 5,13 mm b. Portée d'accrochage des rainures 26a- 26d= O. C. Enclume 30 1. Da = 6,25 mm D. Rapport des résistances limites au cisaillement

de la broche 12 (12a) et de la bague 14 (14a).

1. Rapport = 2,5: 1 E. Facteur de multiplication

1. FS = 1,10

F. Facteur de correction

1. K = 2,40

G. " Surbourrage 1. Déterminé par l'équation (3): "surbourrage " = 21,2 % H. Résistance au cisaillement 1. Rapport des résistances au cisaillement des épaulements et rainures de la broche 12 (12a) et des épaulements et rainures de la bague

(rétreinte) 14 (14a) = 1,10: 1.

Les mêmes relations peuvent être commodément déterminées pour une attache de 6,4 mm, telle que 10 (lOa) qui pourrait avoir les caractéristiques suivantes ( dans des conditions nominales): A. Broche 12 (12a) 1. Matière = alliage de titane 6A1-4V

2503 80-

2. Ds = 6,32 mm 3. Dg = 6,15 mm 4. Dr = 5,82 mm ( rainures a-e) 5. Dr = 5, 82 mm ( rainures a-d) 6. R = 3,10 mm

7. X = 50

8.a. Longueur de la partie de tige 15 s'étendant au delà des pièces 18, 20 jusqu'à la racine de la dernière rainure (26e) pour une eépaisseur combinée nominale (accrochage) dans le cas d'une broche comportant des rainures 26a à 26e = 5,31mm

( cf. 15p sur la fig. 6).

b. Portée d'accrochage pour des variations d'épais-

seurs des pièces 18, 20 et pour une broche comportant des rainures 26a à 26e = 2,39 mm 9.a. Longueur de la partie de la tige 15 s'étendant au delà des pièces 18, 20 jusqu'à la racine de la dernière rainure (26d) pour l'épaisseur combinée nominale ( accrochage) et pour une broche dont une (26e) des rainures 26a à 26e

est éliminée = 4,50 mm ( cf. 1Sap sur la fig.6).

b. Portée d'accrochage pour une broche comportant

seulement les rainures 26a - 26d = 0.

10. Col de rupture pour la broche 12a 1. d = 3,38 mm 2. D = 5,25 mm 3. t = 0,94 mm 4. r = 0,51 mm 5. Kt = 2,6 6. (d/D) (Kt) = 1,7 B. Bague 14 (14a) 1. Matière = alliage d'aluminium, 2024-T4(2) 2. Diamètre intérieur = 6, 35 mm 3. Dc = 9,04 mm 4.a. Longueur nominale de bague utilisable avec toutes les rainures 26a à 26e = 7,19 mm b. Portée d'accrochage des rainures 26a à 26e = 2,39 mm

2503 805

5.a. Longueur nominale de bague utilisable avec élimination d'une rainure (26e) = 6,37 mm b. Portée d'accrochage des rainures 26a à 26d = O C. Enclume 30 1. Da = 8,25 mm D. Rapport des résistances limites au cisaillement de la broche 12 (12a) et de la bague 14 (14a) 1. Rapport = 2, 5: 1 E. Facteur de multiplication

1. FS = 1,10

F. Facteur de correction

1. K = 2,55

G. "Surbourrage " 1. Déterminé par l'équation (3): " surbourrage " = 21,4 % H. Résistance au cisaillement 1. Rapport des résistances au cisaillement des épaulements et rainures de la broche 12 (12a) et des épaulements et rainures de la bague

(rétreinte) 14 14a) = 1,10: 1. -

En conséquence, en utilisant les principes définis ci-dessus et en équilibrant le poids et la résistance des composants de l'attache, on peut réaliser des réductions importantes de dimensions et de poids tout en maintenant

encore les critères prédéterminés de conception.

2503 805

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Attache en deux parties pour assembler plusieurs pièces l'une avec l'autre, ladite attache permettant d'atteindre une valeur présélectionnée nécessaire d'effort nominal de cisaillement et une valeur présélection-

née nécessaire d'effort nominal de tension et étant optimi-

sée pour absorber lesdites charges nominales de cisaille-

ment et de tension avec un poids minimal de matériaux

utilisés, ladite attache comprenant une broche (12) compor-

tant une tige allongée (15) pourvue d'une partie lisse (24) qui est engagée dans des trous alignés (16, 17) ménagés dans les pièces et qui se termine à une extrémité par une tête élargie (22) et à son extrémité opposée par une partie rainurée comprenant plusieurs rainures (26a- 26e) s'étendant circonférentiellement et des épaulements associés, ladite partie lisse (24) de la tige (15) ayant une longueur présélectionnée par rapport à la somme des épaisseurs des pièces de façon que ladite partie rainurée soit située à l'extérieur des contours des trous alignés (16, 17) , ladite partie lisse (24) de la tige ayant un diamètre suffisant pour établir la résistance au cisaillement nécessaire pour absorber ladite charge nominale de cisaillement, et une bague tubulaire (14) agencée pour être rétreinte dans lesdites rainures (26a- 26e) de la broche (12) de manière que les pièces soient assemblées ensemble, ladite bague, lorsqu'elle est rétreinte, étant pourvue de rainures et

épaulements s'accrochant dans lesdites rainures et épaule-

ments de la broche, attache caractérisée en ce que ladite bague tubulaire (14) a une longueur minimale suffisante pour recouvrir et être rétreinte dans lesdites rainures (26a-26e) de la broche, la longueur présélectionnée de ladite partie lisse (24) de la tige (15) de la broche (12) étant telle que la partie rainurée s'étende sur une longueur minimale au delà des contours des trous alignés (16, 17) afin de permettre ledit rétreint, et en ce que ladite bague

(14) présente une épaisseur de paroi minimale, et par consé-

quent un poids minimal, afin que, après rétreint, il puisse se produire une déformation par compression de la bague sous l'effet d ' approximativement ladite charge naninale de tensions à un endroit de ladite bague entre les pièces et celui des épaulements de la broche le

2503 80D

plus proche des pièeés.

2. Attache selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite broche (12) et ladite bague (14) sont formées de matériaux différents ayant des résistances limites au cisaillement de différentes grandeurs, le rapport desdites résistances au cisaillement de la broche et de la bague étant tel qu'on évite essentiellement un écrasement

de la broche au cours du rétreint.

3. Attache selon la revendication 2, caractérisée en

ce que la broche f112) a une résistance limite au cisaille-

ment qui est supérieure à celle de la bague (!l), la résistance limite au cisaillement de ladite bague étant sélectionnée de façon à être d'une façon générale aussi élevée que possible sans qu'il se produise d'écrasement de la broche en cours de rétreint, le rapport entre les résistances limites au cisaillement de la broche et de la

bague étant par exemple compris entre environ 1,8 et 2,7.

4. Attache selon l'une des revendications 2 ou 3,

caractérisée en ce que les largeurs axiales desdites 2O rainures etépaulements (26a- 26e) de la broche 112) et desdites rainures et épaulements de la bague (14) sont

présélectionnées en concordance avec les résistances rela-

tives au cisaillement desdits différents matériaux de manière que lesdits épaulements de broche et lesdits épaulements de bague soient agencés pour se rompre au cisaillement sous l'effet de la charge nominale de tension

appliquée entre ladite broche (12) et ladite bague (14).

5. Attache selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdites largeurs axiales permettent auxdits épaulements de la broche (12) de se rompre sous l'effet d'une charge de tension juste supérieure à ladite charge nominale de tension afin que lesdits épaulements de bague se rompent d'une façon générale avant lesdits épaulements de broche, les épaulements de broche étant de préférence agencés pour se rompre pour une charge correspondant environ à 110 % de ladite charge nominale de tension et appliquée

entre ladite broche et ladite bague.

6. Attache selon l'une quelconque des revendications

?503 80:

1 à 5, caractérisée en ce que l'épaisseur de paro: de la bague (14) est sélectionnée de façon qu'il se produise une déformation par compression pour des charges de tension juste supérieures à ladite charge nominale de tension, afin qu'il se produise une rupture au cisaillement dans les épaulements de broche ou dans les épaulements de bague avant une déformation par compression de ladite bague, cette bague ayant de préférence une épaisseur de paroi minimale, et par conséquent un poids minimal, tels que, après rétreint,

une déformation par compression puisse se produire générale-

ment pour une charge d'environ 110 % de ladite charge

nominale de tension.

7. Attache selon l'une quelconque des revendications

1 à 6, caractérisée en ce que la bague (14) comporte un volume prédéterminé de matière qui est bien supérieur au volume disponible défini par ladite partie utile de rétreint à gorge et la partie correspondante de la broche, y compris lesdites rainures de blocage de broche, dans lesquelles ladite bague est rétreinte, afin de produire une augmentation substantielle de la capacité de résistance au cisaillement desdits épaulements de broche et de bague,

ledit volume prédéterminé ayant une grandeur approximative-

ment égale à celle pour laquelle une dégradation de ladite broche dans la zone de tige commencerait à se produire par rétreint de ladite bague, ledit volume prédéterminé de matière étant de préférence inférieur d'environ 10 % au

volume pour lequel ladite dégradation se produit.

8. Attache selon l'une quelconque des revendications

1 à 7, caractérisée en ce que la broche (12) comporte, avant l'opération de rétreint, une partie de queue (44) qui est reliée à ladite partie rainurée (26a- 26e) par une rainure (40) formant col de rupture, ladite partie de queue (44) étant agencée pour être agrippée par un outil pouvant être actionné de manière à appliquer une force axiale relative entre ladite broche (12) et ladite bague-(14), ladite rainure formant col de rupture étant agencée pour absorber une charge combinée de tension et de flexion et

pour se rompre sous l'action d'une force axiale présélection-

2503 80.-

née après terminaison du rétreint, ladite rainure formant col de rupture (40) présentant un facteur de concentration de contrainte produisant une rupture pour ladite force axiale présélectionnée et produisant en outre une rupture pour moins d'environ 12 % de ladite force axiale présélectionnée quand l'attache est mise en place sur des pièces dont la surface d'application de bague fait un angle de 7 dans une direction perpendiculaire à l'axe de ladite broche, ledit facteur de concentration de contrainte (Kt) étant exprimé par la relation: (d/D)=(Kt), o d désigne le diamètre minimal de la rainure formant col de rupture

et D désigne le diamètre de ladite partie de queue immé-

diatement adjacente à ladite rainure formant col de rupture, ladite relation correspondant à une valeur d'environ 1,6 pour ladite attache lorsqu'elle est mise en place dans des trous alignés d'un diamètre d'environ 4,76 mm et lorsque ladite partie lisse (24) de la tige (15) a une longueur

d'environ 4,80 mm.

9. Attache selon l'une quelconque des revendications

1 à 8, caractérisée en ce qu'elle est agencée pour assurer

l'assemblage de pièces d'une épaisseur totale présélection-

née, en ce que le nombre desdites rainures (26a-26e) de ladite broche est juste suffisant pourabsorber ladite charge nominale de tension, ou bien wuoque l'attache est agencée pour assurer l'assemblage de pièces rentrant dans une gamme d'accrochage pouvant varier d'au moins environ le double de la largeur d'une desdites rainures de broche, le nombre des rainures de broche étant supérieur d'une unité à celui nécessaire pour établir ladite charge nominale de 310 tension, ladite bague ayant une longueur minimale pour accrocher la totalité desdites rainures de broche, ou bien la totalité moins une rainure, quand ladite attache est mise en place dans des pièces dont l'épaisseur totale

varie d'une valeur correspondant à ladite portée d'accrocha-

ge.

10. Attache en deux parties pour assembler plusieurs pièces l'une avec l'autre, ladite attache permettant d'atteindre une valeur présélectionnée nécessaire d'effort

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nominal de cisaillement et une valeur présélectionnée nécessaire d'effort nominal de tension et étant optimisée pour absorber lesdites charges nominales de cisaillement et de tension avec un poids minimal de matériaux utilisés, ladite -attache comprenant une broche (12) comportant une tige allongée (15) pourvue d'une partie lisse (24) qui est engagée dans des trous alignés (16, 17) ménagés dans les pièces et qui se termine à une extrémité par une tête élargie (22) et à son extrémité opposée par une partie rainurée comprenant plusieurs rainures (26a- 26e) s'étendant circonférentiellement et des épaulements associés, ladite partie lisse (24) de la tige (15) ayant une longueur présélectionnée par rapport à la somme des épaisseurs des pièces de façon que ladite partie rainurée soit située à l'extérieur des contours des trous alignés (16, 17), ladite partie lisse (24) de la tige ayant un diamètre suffisant pour établir la résistance au cisaillement nécessaire pour absorber ladite charge nominale de cisaillement, et une bague tubulaire (14) agencée pour être rétreinte dans lesdites rainures (26a- 26e) de la broche (12) de manière que les pièces soient assemblées ensemble, ladite bague, lorsqu'elle est rétreinte, étant pourvue de rainures et

épaulements s'accrochant dans lesdites rainures et épaule-

ments de la broche,caractérisée en ce que ladite bague tubulaire (14) a une longueur minimale suffisante pour recouvrir et être rétreinte dans lesdites rainures -26a-26e) de la broche, la longueur présélectionnée de ladite partie lisse (24) de la tige (15) de la broche (12) étant telle que la partie rainurée s'étende sur une longueur minimale au-delà des contours des trous alignés (16, 17) afin de permettre ledit rétreint, en ce que ladite broche (12) et ladite bague (14) sont formées de matériaux différents ayant des résistances limites au cisaillement de différentes grandeurs, le rapport desdites résistances au cisaillement

de la broche et de la bague étant tel qu'on évite essentiel-

lement un écrasement de la broche au cours du rétreint, en ce que ladite bague est agencée pour être rétreinte dans lesdites rainures de broche par l'intermédiaire d'une

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partie utile de rétreint à gorge, ladite bague comportant un volume prédéterminé de matière qui est généralement supérieur d'au moins environ 20 % au volume disponible défini par ladite partie utile de rétreint à gorge et la partie correspondante desdites rainures de blocage

de broche dans lesquelles ladite bague est rétreinte.