SU1735626A1

SU1735626A1 - Method of joining parts

Info

Publication number: SU1735626A1
Application number: SU904842161A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Николаевич Румянцев; Александр Григорьевич Шаманов; Александр Егорович Новожилов; Владимир Григорьевич Бабичев
Original assignee: Харьковский авиационный институт им.Н.Е.Жуковского
Priority date: 1990-06-25
Filing date: 1990-06-25
Publication date: 1992-05-23

Abstract

Использование: в машиностроении в многор дных срезных боковых и заклепочных соединени х. Сущность изобретени : на одном конце каждой детали в зоне отверстий крайнего р да выполн ет ступень меньшей толщины, а на другой конец со стороны ступени нанос т клеевой слой. Изготавливают дугообразные прокладки с отверсти ми, выполн каждую с длиной части дуги от осей отверстий до одного из торцов большей, чем рассто ние от осей отверстий детали в зоне ступени до торца последней. Устанавливают прокладки на поверхности ступеней деталей , располага в контакте с этими поверхност ми концы прокладок, а их торцы - в сторону торцов ступеней детали. Соедин ют детали в пакете расположением каждой прокладки навстречу клеевому слою. Устанавливают в отверсти пакета деталей крепежные элементы и зат гивают последние. 4 ил. сл сUse: in mechanical engineering in multi-cut shear side and riveted joints. Summary of the Invention: at one end of each part, in the area of the holes of the extreme row, a smaller thickness step is performed, and an adhesive layer is applied to the other end on the step side. Arc-shaped gaskets with holes are made, each made with the length of an arc from the axes of the holes to one of the ends larger than the distance from the axes of the holes of the part in the step zone to the end of the last. The gaskets are installed on the surface of the steps of the parts, with the ends of the gaskets in contact with these surfaces and their ends towards the ends of the steps of the part. Connect the parts in the package by placing each gasket against the adhesive layer. Install the fasteners into the holes of the package of parts and tighten them. 4 il. cl

Description

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано при изготовлении многор дных срезных болтовых и заклепочных соединений.The invention relates to mechanical engineering and can be used in the manufacture of multi-shear bolted and riveted joints.

Известна конструкци многор дных соединений , состо ща из соедин емых листов и нескольких р дов крепежных элементов. Усталостна долговечность известных соединений во многом определ етс уровнем напр жений см ти по стенкам крайних р дов отверстий под крепежные элементы. Дл уменьшени уровн напр жений см ти и выравнивани нагрузки по р дам крепежных элементов примен ют ступенчатые или усовидные соединени . Известен способ получени соединени деталей , между которыми предварительно устанавливают высокопрочную прокладку, имеющую предварительный изгиб в районе установки крайних р дов крепежных элементов. Осева зат жка болтов при сборке соединени позвол ет создавать на крайних р дах отверстий предварительные напр жени см ти , противоположные эксплуатационным и повысить тем самым усталостную долговечность соединени .A multi-connection structure is known, consisting of sheets to be joined and several rows of fasteners. The fatigue life of known compounds is largely determined by the level of stresses on the walls of the extreme rows of holes for fasteners. To reduce the level of stress, see and equalize the load on a series of fasteners used stepwise or stud-shaped connection. A known method for obtaining a joint of parts, between which a high-strength gasket is pre-installed, having a preliminary bend in the region of the installation of the extreme rows of fasteners. The axial tightening of the bolts during assembly of the joint allows pre-stressing at the extreme rows of holes to be opposite to the operational ones, thereby increasing the fatigue life of the joint.

Однако разгрузка крайних р дов приводит к догрузке последующих р дов болтов, кроме того, расположение прокладки по всей сопр гаемой поверхности деталей приводит к увеличению габарита и массыHowever, the unloading of the extreme rows leads to additional loading of the next bolt rows, moreover, the location of the gasket over the entire mating surface of the parts leads to an increase in the size and weight

-VI со сл о-VI since

ю оyoo o

Ј J

соединени , что ограничивает его применение .compounds, which limits its use.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к изобре- тению вл етс способ получени соединени деталей, который предлагает приклейку возле первого, относительно нагрузки , р да отверстий высокопрочной прокладки , котора повышает усталостную долговечность соединени как за счет усилени листа, так и за счет сн ти части нагрузки и крайнего р да крепежных элементов через клей.The closest in technical solution and the achieved result to the invention is a method of obtaining a joint of parts, which offers gluing near the first, relative to the load, a series of holes of a high-strength gasket, which increases the fatigue durability of the joint both by strengthening the sheet and by removing it. These are parts of the load and extreme range of fasteners through glue.

Однако,известный способ не реализует в соединении никаких положительных технологических напр жений, что ограничивает его технологические возможности.However, the known method does not implement any positive technological stresses in the connection, which limits its technological capabilities.

Цель изобретени - повышение срока службы соединени путем повышени его усталостной долговечности.The purpose of the invention is to increase the service life of the compound by increasing its fatigue life.

Дл достижени поставленной цели способ получени соединени деталей включает выполнение на одном конце каждой детали в зоне отверстий одного крайнего р да ступени высотой, меньшей толщины детали, нанесение клеевого сло на поверхность второго конца каждой детали, в зоне отверстий соответствующего крайнего р да со стороны упом нутой ступени, изготовление каждой из двух прокладок с отверсти ми , установку каждой из последних на поверхность ступени из деталей. Прокладки перед установкой изготавливают дугообразными с длиной части дуги каждой из прокладок от осей ее отверстий до одного из торцов большей, чем рассто ние от осей отверстий детали в зоне ее ступени до торца этой ступени, а затем прокладки устанавливают на поверхность ступени детали е кок- TaKie с упом нутой поверхностью располагают концы прокладок, располага торцы прокладок в сторону торца ступени детали. После чего собирают детали в пакет с расположением каждой из прокладок навстречу клеевому слою, устанавливают в отверсти пакета деталей крепежные элементы и производ т осевую зат жку последних .In order to achieve this goal, the method of obtaining a joint of parts involves making, at one end of each part in the zone, holes of one extreme row of height, less than the thickness of the part, applying an adhesive layer to the surface of the second end of each part, in the zone of holes of the corresponding extreme row from the side steps, making each of the two gaskets with holes, installing each of the latter on the surface of the step of the parts. Gaskets before installation are made arcuate with the length of the arc of each of the gaskets from the axes of its holes to one of the ends larger than the distance from the axes of the holes in the part in the zone of its step to the end of this step, and then the gaskets are installed on the surface of the step. The ends of the gaskets are arranged with said surface, and the ends of the gaskets are located towards the end of the part stage. After that, the parts are assembled into a package with the location of each of the gaskets against the adhesive layer, the fasteners are installed in the holes of the package of parts, and the latter are axially tightened.

На фиг.1 представлена констукци срезного болтового соединени , вид сбоку; на фиг.2 - узел I на фиг.1, фрагмент конструкции соединени до осевой зат жки болтов крайних р дов ; на фиг.З- то же, в месте установки крайних болтов и параметры напр женного состо ни в соединении после зат жки болтов; на фиг.4 - то же, в районе установки крайних болтов после приложени на соединение эксплуатационной нагрузки .Figure 1 is a side view of the shear bolt design; Fig. 2 shows the assembly I in Fig. 1, a fragment of the construction of the joint before axial tightening of the bolts of the outer rows; Fig. 3 - the same, in the place of installation of the extreme bolts and the parameters of the stress state in the joint after tightening the bolts; Fig. 4 - the same, in the region of the installation of the extreme bolts after application of an operational load on the joint.

Способ получени соединени деталей заключаетс в следующем.The method for obtaining the joint parts is as follows.

Изготавливают соедин емые детали 1 и 2, причем на конце каждой из соедин емыхThe connected parts 1 and 2 are made, and at the end of each of the connected

деталей в зоне крайнего р да отверстий выполн ют ступень 3 высотой меньшей толщины соедин емой детали 2, затем нанос т клеевой слой 4 на поверхность ответной присоедин емой детали напротив выполнени ступеней, изготавливают высокопрочные прокладки 5 дугообразной формы с отверсти ми, причем длина части дуги прокладок от оси ее отверсти до одного из торцов больше, чем рассто ние от оси отверсти детали по месту расположени ступени до торца этой ступени, устанавливают каждую из прокладок на поверхность ступеней , причем концы прокладок располагают в контакте с поверхностью ступени (т ,е.parts in the zone of the extreme row of holes are made step 3 with a height of lesser thickness of the joined part 2, then adhesive layer 4 is applied on the surface of the reciprocal attachable part opposite to the steps, high-strength gaskets 5 of arcuate shape with holes are made from the axis of its hole to one of the ends more than the distance from the axis of the hole of the part at the location of the step to the end of this step, install each of the shims on the surface of the steps, with the ends of the strip disposed in contact with the surface of step (t, f.

выпуклостью прокладки от поверхности ступени ), причем торец прокладки упирают в торец ступени, соедин ют детали в пакет, располага прокладки навстречу клеевому слою, устанавливают в отверсти пакета соедин емых деталей крепежные элементы, например, болты 6 и производ т осевую зат жку болтов с установкой на них шайб 7 при помощи гаек 8.convexity of the gasket from the surface of the step), the gasket end abutting on the end of the stage, connecting the parts into a package, positioning the gaskets against the adhesive layer, installing fixing elements, for example, bolts 6, into the holes of the package of connecting parts and making axial tightening of the bolts 7 washers on them with nuts 8.

После осевой зат жки болтов на стенкахAfter axial tightening of bolts on the walls

крайних р дов отверстий возникают технологические напр жени см ти OkiT, направление которых в разрушаемой детали противоположно эксплуатационным напр жени м см ти 7к1Э. Усталостное разрушенйе собранного соединени деталей происходит по сечени м крайних р дов отверстий под крепежные элементы; деталь 1 разрушаетс по сечению А-А, а деталь 2 по сечению Б-Б. В услови х эксплуатационного нагружени силой Рэ по стенкам отверстий крайних р дов болтов действуют напр жени см ти OKI , однако, поскольку в соединении созданы предварительные напр жени см ти ОК1Т, величина суммарныхExtreme rows of holes produce technological stresses of cm OkiT, the direction of which in the destructible part is opposite to the operating voltage of cm cm 7k1E. Fatigue failure of the assembled joint of parts occurs along sections of the extreme rows of holes for fasteners; Part 1 is destroyed by section A-A, and part 2 is destroyed by section BB. Under the conditions of operational loading by the force Re on the walls of the openings of the extreme bolt rows, OKI stress of stress is applied, however, since the joint stress of OK1T is created in the joint, the value of the total

напр жений см ти соединени с прокладкой меньше на величину предварительно созданных:tension of connection with gasket is less by the amount of previously created:

1313

OKIOki

-аЪ -a

(D(D

5five

Способ получени соединени деталей позвол ет снизить величину напр жений см ти в отверстии по месту усталостного разрушени детали и повысить тем самым усталостную долговечность соединени , а следовательно, и срок его службы. Геометрические параметры прокладки необходимо подобрать такие, чтобы в собранном соединении величина предварительных напр жений см ти была равна эксплуатационным В этом случае суммарна величина напр жений см ти близка или равна нулю, а усталостна долговечность соединени деталей наибольша . В самолетостроении широкое применение нашли соединени из дюралевых сплавов типа Д16Т, В95 посредством болтов из сталей типа ЗОХГСА, ЗОХГСНА, 16ХСН или титановых из ВТ-16. Дл изготовлени прокладок целесообраз- но использовать такой же материал как и дл изготовлени болтов. Толщину прокладки целесообразно прин ть равной 0,1-0,2 диаметра крайнего р да крепежных элементов . Осевую зат жку крайних болтов не- обходимо повысить на 10-15%. Дл приклейки прокладок можно использовать клей типа ВКThe method of obtaining the joint of parts allows to reduce the magnitude of the stress of see in the hole at the place of fatigue failure of the part and thereby increase the fatigue life of the joint, and hence its service life. The geometrical parameters of the gasket must be chosen such that in the assembled joint the value of the preliminary stress of the cm is equal to operational. In this case, the total value of the cm of the stress is close or equal to zero and the fatigue life of the connection of parts is greatest. In aircraft construction, compounds made of duralumin alloys of the type D16T, B95 have found wide application by means of bolts from steels of the type ZOHGSA, ZOHGSNA, 16HSN, or titanium from BT-16. For the manufacture of gaskets, it is advisable to use the same material as for the manufacture of bolts. The thickness of the gasket is advisable to take equal to 0.1-0.2 of the diameter of the outermost row of fasteners. The axial tightening of the extreme bolts should be increased by 10-15%. VK type glue can be used for gluing gaskets.

Предлагаемый способ получени соединени в 1,3-1,8 раза повышает усталостную долговечность соединени деталей и срок службы соединени на 5-15%The proposed method for producing a joint increases by 1.3-1.8 times the fatigue life of a joint of parts and the service life of a joint by 5-15%.

Claims

The invention The method of obtaining the connection parts including the implementation at one end of each part in the area of the holes one

an extreme row of steps of a height less than the thickness of the part, applying an adhesive layer to the surface of the second end of each part in the area of the holes of the corresponding extreme row on the side of the said step, making each of two gaskets with holes, installing each of the latter on the surface of a step of one of the parts , the connection of parts into a sheet with the location of each of the gaskets against the adhesive layer of another part, the installation of fasteners in the holes of the package of parts and the axial tightening of the latter, which differs in that To increase the service life by increasing the fatigue life of the parts to be connected, gaskets are made arcuate with the length of the arc portion of each of the gaskets from the axes of its holes to one of the ends greater than the distance from the axes of the holes of the part in the zone of its step to the end of this stage, when installing Each of the gaskets on the surface of the part steps in contact with the said surface have the ends of the gasket, while the said end of the gasket is oriented towards the end of the stage steps

6

LO

23 /

Ws.

2PK

FIG A