SU1712685A1

SU1712685A1 - Joint for connection of parts

Info

Publication number: SU1712685A1
Application number: SU894730680A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Николаевич Румянцев; Анатолий Григорьевич Шаманов; Владимир Григорьевич Бабичев; Владимир Львович Низковский
Original assignee: Харьковский Авиационный Институт Им.Жуковского Н.Е.
Priority date: 1989-08-15
Filing date: 1989-08-15
Publication date: 1992-02-15

Description

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано при изготовлении многор дных высокоресурсных болтовых соединений листовых деталей.The invention relates to mechanical engineering and can be used in the manufacture of multi-core high-resource bolted joints of sheet metal parts.

Известна конструкци многор дных срезных болтовых соединений, состо щих из соедин емых листов и нескольких р дов болтов, гаек и шайб. Усталостна долговечность подобных соединений во многом определ етс величиной напр жений см ти по стенкам крайних р дов отверстий под болты. Дл уменьшени уровн напр женности по напр жени м см ти примен ют предварительно напр женное соединение. Известное соединение несколькими р дами болтов имеетна контактной поверхности соедин емых деталей высокопрочную прокладку , имеющую предварительный изгиб, который при зат жке болтов производит распор крайних болтов в направлении предсто щего действи эксплуатационной нагрузки .The design of multi-cut shear bolting is known, consisting of joined sheets and several rows of bolts, nuts and washers. The fatigue life of such compounds is largely determined by the magnitude of the stress on the walls of the extreme rows of bolt holes. To reduce the level of tension in the tension of the tension, a pre-stressed connection is used. The known connection of several rows of bolts has a high-strength gasket having a preliminary bend on the contact surface of the parts being joined, which, when tightening the bolts, spreads the extreme bolts in the direction of the intended effect of the operating load.

Однако сборка подобных соединений затруднена, соединение имеет излишнюю массу, а распор крайних болтов приводит к дополнительному раст жению соедин емых листов. Минимальные энергозатраты при реализации распора можно реализовать при помощи известных клиновидных зацеплений. Однако известные решени касаютс конструкции только самого крепежного элемента - заклепки или штифта.However, the assembly of such joints is difficult, the joints have excessive mass, and the spreading of the extreme bolts leads to additional stretching of the joined sheets. The minimum energy consumption in the implementation of thrust can be realized with the help of known wedge-shaped gears. However, the known solutions concern only the construction of the fastener itself - a rivet or a pin.

Наиболее близким к изобретению вл етс соединение, в котором крайний р д болтов имеет устройство создани на стенках отверсти предварительного напр жени , выполненного в виде овальности стержн болта. Устройство предварительного напр жени позвол ет реализовать в собранной конструкции напр жени см ти , противоположные эксплуатационным, что способствует повышению усталостной долговечности соедин емых деталей. Однако реализаци известного соединени затр удн ет применение нат га в соединении, может привести к повреждению стенки отверсти , требует высокой точности взаимного изготовлени стержн болта и отверсти под него.Closest to the invention is a joint in which the extreme row of bolts has a device for creating a prestressing opening on the walls, made in the form of the ovality of a bolt rod. The prestressing device makes it possible to realize, in the assembled design, the stress of the opposite of the operating voltage, which contributes to an increase in the fatigue durability of the parts being joined. However, the implementation of the known joint gaps increases the use of tension in the joint, may cause damage to the wall of the hole, requires high accuracy of mutual manufacturing of the bolt rod and the hole for it.

Цель изобретени - повышение надёжнести соединени путем увеличени его усталостной долговечности.The purpose of the invention is to increase the reliability of the joint by increasing its fatigue life.

Дл достижени поставленной цели соединение деталей содержит в отверсти х соедин емых деталей р ды болтов с размещенными на них шайбами и гайками, при этом болты крайних р дов снабжены устройством создани предварительного напр жени , размещенным под головками крайних р дов болтов и гаек и состо щим изTo achieve this goal, the connection of parts contains in the holes of the parts to be joined a row of bolts with washers and nuts placed on them, while the bolts of the extreme rows are equipped with a pre-stressing device placed under the heads of the extreme rows of bolts and nuts and consisting of

дополнительных шайб и кольцевых прокладок , установленных между шайбами и соедин емыми детал ми и жестко скрепленными с последними. При этом диаметр осевого отверсти прокладок больше диаметра стержн , а у шайбы равен диаметру стержн , сопр женные поверхности прокладок и шайб выполнены наклонными, причем наклон торцовой поверхности прокладок ориентирован в направлении прилагаемой на детали нагрузки.additional washers and ring gaskets installed between the washers and the parts to be joined and rigidly fastened to the latter. The diameter of the axial bore of the gaskets is greater than the diameter of the rod, and the washer is equal to the diameter of the rod, the mating surfaces of the gaskets and washers are made inclined, and the inclination of the end surface of the gaskets is oriented in the direction of the load applied to the part.

На фиг, 1 изображена конструкци п тир дного односрезного болтового соединени , вид сбоку; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1, фрагмент конструкции соединени в районе крайних р дов болтов до осевой зат жки болтов крайнего р да; на фиг. 3 - то же, фрагмент конструкции соединени и параметры напр женного состо ни в соедин емых детал х после зат жки болтов крайнего р да; на фиг. 4 - то же, после приложени эксплуатационной нагрузки. .Fig. 1 is a side view of the construction of a single threaded bolt joint; in fig. 2 — node I in FIG. 1, a fragment of the joint structure in the region of the extreme rows of bolts before axial tightening of the bolts of the outer row; in fig. 3 - the same, a fragment of the joint structure and parameters of the stress state in the connected parts after tightening the bolts of the extreme range; in fig. 4 - the same, after application of the operational load. .

Разработанное соединение деталей состоит из соедин емых листов 1 и 2 и нескольких р дов болтов 3. шайб 4 и гаек 5. Усталостное разрушение подобных соединений происходит по первым относительно нагрузки на деталь р дам отверстий под болты: детали 1 по сечению А-А, а детали 2 - по сечению Б-Б, Крайние р ды болтов 6 под опорными поверхност ми головки болта и гайки имеют средство предварительного напр жени со1единени , выполненного в виде дополнительных шайб 7 и кольцевых прокладок 8 и 9, размещенных между шайбами и соедин емыми детал ми. Кольцевые прокладки имеют внутренний дмаметр больше диаметра стержн болта dB, а внутренний диаметр шайб равен диаметру стержн болта dш dB. Прокладки выполнены наклонными , как и ответные noeepxHocTvi шайб, причем наклон торцовой поверхностиThe developed joint of parts consists of joined sheets 1 and 2 and several rows of bolts 3. washers 4 and nuts 5. Fatigue failure of such joints occurs according to the first load on the part of rows of bolt holes: parts 1 through section AA, and Details 2 - in section BB, Extreme rows of bolts 6 under the bearing surfaces of the bolt head and nut have a means of pre-stressing the joint, made in the form of additional washers 7 and ring gaskets 8 and 9, placed between the washers and the parts connected . Ring gaskets have an internal diameter greater than the diameter of the bolt rod dB, and the inner diameter of the washers is equal to the diameter of the bolt rod dш dB. Gaskets are inclined, as well as the response noeepxHocTvi washers, with the inclination of the end surface

прокладок с угло|0 ей ориентирован в направлении на деталь эксплуатационной нагрузки РЭ, После установки и зат жки внутренних р дов болтов производ т установку и зат жку крайних р дов болтов,, при этом на стенках отверстий под крайние р ды болтов возникают технологические предварительные напр жени см ти : в листе 1gaskets with an angle of | 0 it is oriented in the direction of the detail of the operating load of the OM. After installing and tightening the inner bolt rows, the extreme bolt rows are mounted and tightened, while preliminary pressure lines appear on the walls of the bolt holes for the extreme bolt rows. wives see ty: in sheet 1

-(Й1. а в листе 2- ак2. После приложени на соединение эксплуатационной На/рузки происходит перераспределение напр жений см ти в листе по месту разрушени и результирующие напр жени см ти меньше на величину предварительно созданных, Так; например, дл листа 1- (H1. A in sheet 2 - ak2. After application of an operational connection to a connection, the smudging stresses in the sheet at the place of destruction occur and the resulting smothering stresses are smaller by the amount of previously created, For example, for sheet 1

: Mj eeM-Ок1.: Mj eeM-Ok1.

где OCM- эксплуатационные напр жени см ти без применени предварительного .напр жени ..where OCM is the operating voltage see without the application of prior voltage.

В листе 2 напр жени см ти больше на величину предварительно созданных, оДнако этот лист в этом сечении не разрушаетс . Необходимо отметить, что технический эффект разработанного решени зависит от степени жесткости зацеплени дополнительных прокладок с соедин емыми детал ми . Чем выше жесткость, тем больше эффективность решени . Поэтому целесообразно прокладки к детал м приклеивать с применением: абразива либо приваривать или припаивать. Величину трени между прокладками и шайбами целесообразйо уменьшать смазкой. Угол клиновидности зацеплени прокладки и шайбы необходимо расчетом или экспериментально подобрать таким, при котором в собранной конструкции предварительные напр жени см ти In sheet 2, the voltage of the see more by the amount of the previously created, however, this sheet in this section is not destroyed. It should be noted that the technical effect of the developed solution depends on the degree of stiffness of the engagement of additional gaskets with the parts being connected. The higher the stiffness, the more effective the solution. Therefore, it is advisable to glue the parts with glue using: abrasive or weld or solder. It is advisable to reduce the amount of friction between the gaskets and washers with lubricant. The wedge angle of the engagement of the gasket and washer is necessary by calculation or experimentally chosen such that the pre-stress is measured in the assembled structure

OK были бы равны эксплуатационным . При этом техническа эффективность решени наибольша , а усталостна долговечность соединени приближаетс или равна усталостной долговечности полосы с заполненным незагруженным отверстием.OK would be equal to operational. In this case, the technical efficiency of the solution is greatest, and the fatigue life of the joint approaches or is equal to the fatigue life of the strip with a filled unloaded hole.

Таким образом, разработанное С01единение деталей по сравнению с прототипомThus, the developed C01 connection details compared to the prototype

обладает большей усталостной долговечностью в 1,4-1,8 раза. Это позвол ет повысить надежность соединени либо повысить его ресурс на 8-18%.has a greater fatigue life of 1.4-1.8 times. This allows you to increase the reliability of the connection or increase its resource by 8-18%.

Claims

Formula of b re shadow

Connection of parts containing bolts mounted in holes of the mentioned components with nuts and washers placed on them, while the bolts of the extreme rows are equipped with means for creating a prestressing, characterized in that, in order to increase the reliability of the joint, The means for creating prestressing are made in the form of additional washers under the heads of the bolts of the extreme rows and two annular gaskets installed between the washers and the parts to be joined and kecTKo fastened with the latter, the diameter sevogo openings gaskets larger rod diameter mating end faces of the gaskets and washers are made with counter

5 directional reciprocal slopes, with the slope of the end surface of the gaskets oriented in the direction of the load applied to the part.:

thirty

Fig, 1

I

g

FIG.

Shig4