SU1739083A1

SU1739083A1 - Method for manufacture of three structure member joint

Info

Publication number: SU1739083A1
Application number: SU904854582A
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: 1990-07-26
Filing date: 1990-07-26
Publication date: 1992-06-07

Abstract

Использование: в машиностроении в срезных болтовых соединени х типа вилка- ухо. Болт изготавливают изогнутым. Соедин ют констуктивные элементы в пакет. При установке в отверстие пакета болта его ориентируют прогибом в направлении нагрузки на промежуточный конструктивный элемент . Устанавливают на болт шайбу и зат гивают его гайкой. 3 ил.Use: in mechanical engineering in shear-to-ear shear bolted joints. The bolt is made curved. Connect constructive elements in the package. When installed in a bolt pack hole, it is oriented by deflection in the direction of the load on the intermediate component. Install the washer on the bolt and tighten it with a nut. 3 il.

Description

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано при изготовлении срезных одноболтовых соединений типа ухо-вилка.The invention relates to mechanical engineering and can be used in the manufacture of shear single-bolt joints of the ear plug type.

Известна конструкци однор дного срезного болтового соединени типа ухо- вилка - см., например, Войт Е.С , Ендогур А.И. и др. Проектирование конструкций самолетов . М.: Машиностроение, 1987, с. 39, рис. 3.2. Известные соединени относ тс к особо ответственным и широко примен ютс в практике машиностроени , в частности самолетостроени , дл креплени двигателей , шасси, управлени . Статическа и усталостна прочность известных соединений в равной степени определ етс статической и усталостной прочностью как самих соедин емых деталей, так и соединительного болта . Изгиб стержн болта при передаче им сдвиговой нагрузки приводит к дополнительному , совместно с зат жкой, раст жению стержн болта, что значительно снижает его усталостную долговечность и приводит к неравномерной контактной нагрузке на стенке отверсти под болт.The design of a single shear earring type bolted joint is known - see, for example, Voit E.S., Endogur A.I. and others. The design of aircraft structures. M .: Mashinostroenie, 1987, p. 39, fig. 3.2. Known compounds are particularly responsible and are widely used in the practice of mechanical engineering, in particular aircraft construction, for fastening engines, landing gear, and control. The static and fatigue strengths of known compounds are equally determined by the static and fatigue strengths of both the parts to be joined and the connecting bolt. Bending a bolt rod when it transfers a shear load leads to additional, together with tightening, stretching the bolt rod, which significantly reduces its fatigue life and leads to an uneven contact load on the wall of the bolt hole.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату вл етс соединение деталей, известное из а.с. № 1508020, кл. F 16 В 5/02, 1987 (прототип). Известное соединение предполагает соединение деталей посредством болта, имеющего средства обеспечени локального нат га в отверстии посредством выполнени на стержне болта продольных скругленных выступов . Однако известное соединение не устран ет непри тных последствий от изгиба стержн болта и служит средством обеспечени усталостной долговечности только соедин емых деталей.The closest technical solution and the achieved result is the connection of parts, known from a.s. No. 1508020, cl. F 16 B 5/02, 1987 (prototype). The known connection involves the connection of parts by means of a bolt having means of providing local tension in the hole by making longitudinal rounded protrusions on the shaft of the bolt. However, the known compound does not eliminate the unpleasant consequences of bending the bolt rod and serves as a means of ensuring the fatigue life of only the parts to be joined.

Цель изобретени - повышение надежности соединени .The purpose of the invention is to increase the reliability of the connection.

Дл достижени поставленной цели способ получени соединени трех конструктивных элементов включает.изготовление болта с изгибом, соединение конструктивных элементов в пакет, установку в отверстие пакета болта, ориентиру направление прогиба болта в направлении нагрузки на промежуточный конструктивный элемент пакета, установку на болт шайбы и осевую зат жку гайкой.To achieve this goal, the method of obtaining the connection of three structural elements includes the manufacture of a bolt with a bend, the connection of structural elements in a package, installation in the hole of the package of the bolt, orienting the direction of deflection of the bolt in the direction of the load on the intermediate structural element of the package, installation on the bolt washers a nut.

ыs

соwith

На фиг. 1 показана конструкци соедин емых деталей и соединительных крепежных элементов до сборки соединени ; на фиг, 2 - конструкци соединени деталей и параметры напр женного состо ни в стержне болта после его установки и осевой зат жки: на фиг. 3 - конструкци болтового соединени и параметры напр женного состо ни в стержне болта после нагружени соединени эксплуатационной нагрузкой.FIG. Figure 1 shows the construction of the parts to be joined and the fasteners prior to assembly of the joint; FIG. 2 shows the structure of the joint and the parameters of the stress state in the bolt rod after its installation and axial tightening; FIG. 3 shows the bolted joint design and parameters of the stress state in the bolt rod after the joint is loaded with an operating load.

Способ получени соединени трех конструктивных элементов - охватывающих деталей 1, 2 и охватываемой 3, заключаетс в изготовлении болта 4, стержень которого при изготовлении до закаливани изгибают с прогибом Л Б посреди стержн (фиг.1). В соедин емых детал х предварительно выполн ют отверстие под болт, причем диаметр отверсти выполн ют меньше диаметра болта дл обеспечени нат га болта, после чего соедин емые детали 1, 2, 3 собирают в пакет. В совмещенные отверсти соедин емых деталей устанавливают болт 4, ориентиру прогиб болта Л$ в сторону направлени нагрузки на промежуточный элемент пакета, После чего на болт устанавливают шайбу 5 и производ т осевую зат жку болта гайкой 6. В собранном соединении болт в отверстии под действием отпорных реакций соедин емых деталей, а также усилий осевой зат жки болта выпр мл етс , а в стержне болта возникают предварительные напр жени изгиба С/ИБ {фиг.2), направление которых противоположно направлению изгибных напр жений в стержне болта в услови х эксплуатации. После приложени на соединение эксплуатационной нагрузки Рэ (фиг.З) болт изгибаетс в сторону нагрузки, а в его стержне возникают напр жени изгиба ТИБ, но, поскольку после сборки соединени в ней действовалиThe method of obtaining the connection of three structural elements - covering parts 1, 2 and covered 3, consists in the manufacture of bolt 4, the core of which, in the manufacture before hardening, is bent with deflection LB in the middle of the rod (Fig. 1). In the parts to be joined, a bolt hole is preliminarily made, and the diameter of the hole is smaller than the diameter of the bolt to ensure the tension of the bolt, after which the parts to be joined 1, 2, 3 are assembled into a package. A bolt 4 is installed in the aligned holes of the parts to be connected, the bolt deflection is oriented in the direction of the load on the intermediate element of the package. Then the washer 5 is mounted on the bolt and the bolt is axially tightened with a nut 6. In the assembled connection the reactions of the parts to be connected, as well as the efforts of the axial tightening of the bolt, is rectified, and S / IB bending prestressing stresses appear in the bolt rod (figure 2), the direction of which is opposite to the direction of the bending stresses in the bolt rod that in operation conditions. After application of an operational load Re on the connection (Fig. 3), the bolt is bent towards the load, and TIB bending stresses occur in its rod, but, since after assembly of the connection, there were

предварительные технологические напр жени изгиба (/ит. то суммарные напр жени будут меньше на величину предвзри эPreliminary technological bending stresses (/ it., then the total stresses will be less by the magnitude of

тельно созданных, т.е.сгив оэиБ - cffig. Т.о. разработанный способ получени tively created, i.e., b & b - cffig. So developed method of obtaining

соединени позвол ет реализовать в стержне болта полезные напр жени изгиба, которые уменьшают уровень эксплуатационных и способствуют повышению усталостной долговечности и статическойconnection allows to realize in the bolt rod useful bending stresses that reduce the level of operational and contribute to the increase of fatigue life and static

прочности соединительного болта. Величину изгиба болта-целесообразно выбрать такую , чтобы в собранной-ко струкции величина напр жений изгиба была бы равнаstrength of the connecting bolt. The magnitude of the bolt bend, it is advisable to choose such that in the assembled structure, the magnitude of the bending stresses would be equal to

эксплуатационным (/ив - В этомoperational (/ ive - In this

случае суммарна величина напр жений изгиба в стержне болта в услови х нагружени соединени равна или близка к нулю, что обеспечивает наибольшую эффективность решени по повышению его прочности.In this case, the total value of bending stresses in the bolt rod under the conditions of loading of the joint is equal to or close to zero, which ensures the greatest effectiveness of the solution for increasing its strength.

Т.е. разработанный способ получени соединени позвол ет повысить на 10-15% усталостную долговечность и статическую прочность соединительного блока. Это повышает надежность соединени , либо приThose. The developed method of obtaining the joint allows to increase by 10-15% the fatigue life and static strength of the junction block. This increases the reliability of the connection, or when

заданном уровне надежности на 5-8% его ресурс, что принесет при эксплуатации издели с соединением экономический эффектa given level of reliability of 5-8% of its resource that will bring the economic effect when using a product with a compound

Фор мула изобретени Formula of invention

Способ получени соединени трех конструктивных элементов, включающий изготовление боло, соединение конструктивных элементов в пакет, установку в отверстис пакета болта, установку на него шайбы и осевую зат жку гайкой, о т л и ч а- ю щ и и с тем, что, с целью повышени надежности соединени при действии эксплуатационных нагрузок путем создани вThe method of obtaining the connection of three structural elements, including the manufacture of bolo, the connection of structural elements into a package, the installation of a bolt package in the hole, the installation of washers on it and the axial tightening of a nut with the fact that, with to increase the reliability of the connection under the action of operational loads by creating

болте предварительных технологических напр жений изгиба, болт при изготовлении изгибают, а при установке ориентируют прогибом в направлении нагрузки на промежуточный конструктивный элемент пакеТа .bolts of preliminary technological stresses of bending, the bolt is curved during manufacture, and during installation it is deflected in the direction of load on the intermediate structural element of the package.

Фиг.11

66

Claims

30 claims

A method of obtaining a connection of three structural elements, including manufacturing a bolt, connecting structural elements into a package, installing a bolt package at the hole 35, installing washers and axial nut tightening, characterized in that, in order to increase the reliability of the connection under operating loads by creating the bolt of the preliminary technological stresses of the bend, the bolt during manufacture is bent, and during installation they are oriented by deflection in the direction of the load. onto the intermediate structural element a.