Заклепочное соединение

Заклепочное соединение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению, к высокоресурсным заклепочным соединениям. Цель изобретения - повышение ресурса заклепочного соединения. Заклепка содержит стержень 1 с закладной головкой 2. На стержне 1 выполнена кольцевая выемка 3. Выемка 3 заполнена микрокапсулами герметика 4. Заклепка вставляется в отверстие соединяемых деталей и расклепывается. Объем герметика, заключенного в выемке, должен заполнить микронеровности на стенке отверстия и стержня заклепки. За счет уменьшения слоя герметика между стержнем 1 заклепки и стенкой отверстия уменьшаются взаимные деформации соединяемых деталей, уменьшается фреттинг-коррозия и, как следствие, повышается ресурс соединения. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1508021

m4 F16В504

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

H А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4241186/31-27 (22) 1.05.87 (46) 15.09.89. Бюл. № 34 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) В. Ф. Громов, А. А. Годовалов, С. Л. Васильев и И. Б. Строгова (53) 621.884 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1450501, кл. F 16 В 5/04, 1987.

Патент США № 3293977, кл. 85 — 37, 1970. (54) ЗАКЛЕПОЧНОЕ СОЕДИНЕНИЕ (57) Изобретение относится к машиностроению, к высокоресурсным заклепочным сое2 динениям. Цель изобретения — повышение ресурса заклепочного соединения. Заклепка содержит стержень 1 с закладной головкой

2. На стержне 1 выполнена кольцевая выемка 3. Выемка 3 выполнена микрокапсулами герметика 4. Заклепка вставляется в отверстие соединяемых деталей и расклепывается. Объем гер мятика, закл юченного в выемке, должен заполнить микронеровности на стенке отверстия и стержня заклепки. За счет уменьшения слоя герметика между стержнем 1 заклепки и стенкой отверстия уменьшаются взаимные деформации соединяемых деталей, уменьшается фреттинг-коррозия и, как следствие, повышается ресурс соединения. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1508021 н — — н, 1 4

VoT=FoTo hcp, Ротв=Дотв So ° д, 30

1. 1 Зп3) (Ràî

hcp — Ro, doòâ — d3, d3h+ (Рао„+ Raз) 1 3--»0

1т з= ав пз

Изобретение относится к машиностроению, и высокоресурсным заклепочным соединениям.

Цель изобретения — повышение ресурса заклепочного соединения.

На фиг. 1 представлена заклепка, установленная в пакет деталей перед образованием замыкающей головки; на фиг. 2— зона кольцевой выемки заклепки, установленной в пакет перед образованием замыкающей головки; на фиг. 3 — то же в начальной стадии осадки стержня заклепки; на фиг. 4 — зона контакта поверхности отверстия и заклепки выпол ненного соединения с заполнением полостей между микронеровностями; на фиг. 5 — узел 1 на фиг. 4.

Заклепка состоит из стержня 1 и закладной головки 2. На стержне заклепки выполнена кольцевая выемка 3. В выемке размещены микрокапсулы герметика 4 под защитной пленкой.

Заклепка вставляется в отверстие 5 и расклепывается. Объем герметика, заключенного в выемке, должен заполнить микронеровности на стенке отверстия и стержня заклепки.

Объем V-- микронеровностей на поверхности стенки отверстия равен площади

F-. поверхности отверстия, умноженной на среднюю глубину h-p всех микронеровностей, и определяется из соотношения: где h3 -- средняя глубина микронеровностей на поверхности стенки отверстия, мм; — диаметр отверстия, мм; 35

So — толщина пакета склепываемых деталей, мм.

Принимая с небольшой погрешностью где Q3 — диаметр заклепки, мм;

Ra. -- средняя высота м и к ронер о в иост ей стенки отверстия, мм получим

Г-=R. dç S л, 45

Объем микронеровностей на поверхности стержня заклепки V3 вычисляется аналогично: где R„, — средняя высота микронеровностей стержня заклепки, мм.

Отверстия под заклепки в деталях получают сверлением. Шероховатость стенок отверстий после сверления находится в пре- 55 делах R,. 100 — 6 мкм.

Шероховатость стержня заклепки

=2 — -6 мкм определяется стандартом на заклепку.

Суммарный объем микронеровностей на поверхности стенки отверстия и стержня заклепки равен 1l.= 1 -+1 3=Я, .d3.5.)(, Х>т+Ра d3 S" я= (Ra +Ray) d3 л

Подставляя S- из известной зависимости L=Sa+ l, d3 где L — длина заклепки, получают

V.,.=(R.,+R, ) d3- (.-1,3 3), Этот объем герметика необходимо разместить в кольцевой выемке на стержне заклепки. Объем кольцевой выемки равен где d, — внешний диаметр кольца;

d — внутренний диаметр кольца;

Н вЂ” ширина кольца.

Герметик не должен выступать за диаметр заклепки, и поэтому

do=d3

Внутренний диаметр выемки определяется из соотношения:

А=dз — 2h, где h глубина выемки.

Приравнивая объемы V- и V». получают: с1з V(d,-2h ) в ) в >

Н (Ra3 +Ба „) (L-1, ЗсЬ ) d

Ширина выемки не должна быть больше толщины пакета, так как герметик должен р аспол а гаться только в отверстии.

На С.-1,3 Ьз

Минимальная глубина выемки определяется из соотношения. Максимальная глубина выемки h<0,06d3 определяется из условия, чтобы на стержне заклепки при осадке не должны образовываться пояски закрытия выемки.

В начальный период осадки заклепки возрастающее усилие клепки достигает значения, при котором материал заклепки находится в состоянии пластической деформации, т.е. действующие напряжения о равны напряжению предела пропорциональности для данного материала (;).

По известной зависимости о= где P—

P усилие клепки, F — площадь сечения стержня заклепки, можно сказать, что пласти1508021 ческая деформация начнется в сечении стержня, имеющем наименьшую площадь сечения, т.е. в зоне кольцевой выемки (фиг. 2).

Часть стержня высотой Н (кольцевая выемка) при осадке принимает бочковидную форму и разделяет имеющийся объем герметика 4 на две равные порции (фиг. 3), которые в процессе осадки стержня заклепки вытесняются в зазор между отверстием пакета и стержнем заклепки 5, т.е. 10 вверх и вниз по оси стержня, оставаясь лишь во впадинах микронеровностей.

При осадке заклепки герметик разделяется на две равные порции и поэтому необходимо, чтобы центр выемки находился симметрично по толщине пакета, а именно от торца заклепки центр выемки должен находиться на расстоянии Х, которое равно длине выступающей из пакета части стержня заклепки плюс половина толщины пакета.

Х=1,3dg+Sn /2=L/2+0,65dç, где S выражена через L.

После осадки заклепки герметик заполнит микронеровности на поверхности отверстия и стержня, тем самым создав герм ети чное соеди нен не.

Данное техническое решение позволяет повысить ресурс заклепочного соединения за счет уменьшения слоя герметика между щ0 стержнем заклепки и стенкой отверстия, что позволяет уменьшить взаимные деформации соединяемых деталей относительно

6 друг друга при приложении внешней нагрузки. Кроме того, снижается ф ретти н гкоррозия, что также позволяет повысить ресурс заклепочного соединения.

Формула изобретения гдето,, R. средняя высота микронеровностей на стержне заклепки и стенке отверстия, мм; диаметр заклепки, мм; глубина выемки, которая опре деляется из соотношения из

0,06dq >h >0,5 (язв

При этом микрокапсулы размещены в упомянутой выемке.

2. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что кольцевая выемка расположена на стержне симметрично по толщине пакета соединяемых деталей.

1. Заклепочное соединение, содержащее установленный в отверстиях соединяемых деталей стержень с закладной и замыкающей головками, а также размещенные на стержне под защитной пленкой микрокапсулы герметика, отличающееся тем, что, с целью повышения ресурса заклепочного соединения, на стержне заклепки выполнена кольцевая выемка, ширина Н которой определяется из соотношения:

1508021

Фиг.5

Составитель С. Никулина

Редактор В. Ковтун Техред И. Верес Корректор В. Кабиций

Заказ 5524/4! Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101