З’єднання деталей

1. Соединение деталей, включающее дополнительный элемент между деталями соединения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в качестве дополнительного элемента содержит сетку и материал сетки имеет твердость больше твердости материала соединяемых деталей и/или большую температуру плавления. 2. Соединение деталей по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что размер сетки меньше области контакта образующейся на сопрягаемых поверхностях де^ талей при сжатии пакета соединения. Изобретение относится к области машиностроения, в частности к самолетостроению и может быть использовано в других отраслях народного хозяйства, где возникает потребность соединять детали в одну конструкцию. Известны зажатые болтовые соединения, в которых для увеличения передачи нагрузки трением, установлены дополнительные элементы между контактными поверхностями соединяемых деталей. Например, прокладки [1], профилированные прокладки [2]. Известно соединение, которое содержит фасонные прокладки .между соединяемыми деталями [3]. Прокладки могут иметь, например, зубья треугольного про нии, используемых для передачи нагрузки между деталями. гЬиля Зятяжкя тякпгп ппрпинрниа ппиип Однако прокладки имеют по впадинам зубьев определенную толщину, которую по аналогии с резьбой можно назвать минимальной и обычно имеют модуль упругости больше, чем у соединяемых деталей. Этим определяются следующие недостатки; - повышение жесткости соединения, что приводит к концентрации напряжений; - увеличение эксцентриситета действия сил в соединении (или увеличение локальных моментов при действии эксплуатационной нагрузки); - при сдавливании пакета соединяеПРТЯПРЙ ппгяпкиыми гшпопринкімм war KJ ON О ^иіи шению. . .• Указанные недостатки отрицательно влияют на усталостную прочность соединений. Кроме этого, имеются технологические проблемы, которые обусловлены 10 необходимостью создавать значительные сжимающие усилия при выполнении соединения. В основу изобретения поставлена задача создания соединения деталей, в ко- 15 тором путем использования дополнительного элемента в виде сетки, выбора параметров сетки, а также за счет возможности повышения температуры в области. ' контакта сетки с деталями при выполне- 20 нии соединения обеспечивается контактное взаимодействие сопряженных поверхностей деталей при передаче нагрузки между ними и за счет этого повышается усталостная прочность соединений, умёнь- 25 шаются размеры и вес, уменьшаются усилия сжатия пакета деталей при выполне- нии соединения, открываются новые конструктивные и технологические возможности для выполнения соединений деталей. 30 вдавить сетку в соединяемые детали, что и обеспечивает, за счет толщины пакета > мало отличающегося от соединения без дополнительного промежуточного элемента, минимальный эксцентриситет действия сил в соединении от эксплуатационной нагрузки. Таким образом, сетка незначительно влияет на жесткость деталей соединения (например, подкрепляющего элемента, стыковочной накладку и т.п.) и не приводит к увеличению эксцентриситета соединения по сравнению с обычным. В предлагаемом соединении, за счет передачи сдвигающих усилий всей контактной поверхностью, обеспечивается уменьшение концентрации напряжений, что приводит к повышению усталостной прочности соединения. Кроме этого, включение в работу по передаче нагрузки контактирующих поверхностей деталей позволяет уменьшить в несколько раз размеры соединения. Образуется как бы спай поверхностей или еще можно сравнить с клеевым соединением, или диффузионной сваркой. Поставленная задача решается тем, что соединение деталей, содержащее дополнительный элемент между контакти-, рующими поверхностями деталей, согласно изобретению, в качестве дополнитель- 35 ного элемента содержит сетку, выполненную из материала твердостью больше твердости материала деталей соединения и/или температурой плавления выше температуры плавления материала кон- 40 тактирующих деталей. В зависимости от потребности и технологических возможностей, сетки могут быть различных типов, например, сплетены из круглой проволоки; изготовлены из полосок ромби- 45 ческого сечения, набраны'из колец, иметь сотовую структуру и т.п. Выбор материала сетки, температура плавления которого больше, чем температура плавления материала соединяемых деталей, позволяет использовать технологические процессы обеспечивающие нагревание контактирующих поверхностей соединяемых деталей, что снижает их твердость. Возможность повышения температуры контактных поверхностей деталей до температуры плавления дает возможность упростить технологию сборки за счет понижения усилий сжатия пакета соединяемых деталей. Кроме этого, в отдельных случаях возможно схватывание в ячейках сетки поверхностей деталей между собой, что приводит к повышению прочности соединения. Дополняет техническое решение и то, что размер сетки в соединении меньше области контакта, которая возникает меж-" 50 ду деталями соединения при сжатии пакета. Этот случай может реализоваться, например, в болтовом соединении. В отличие от известных прокладок сетка не имеет минимальной толщины. Это 55 отличие обеспечивает меньшую жесткость сетки по сравнению с жесткостью Установка сетки с размером меньше области контактного взаимодействия деталей улучшает работу предлагаемого соединения, т.к. предотвращается фреттингусталость, возникающая из-за неравномерного контактного взаимодействия деталей при сжатии пакета соединения, локальными нагрузками, На фиг. 1 представлено болтовое сое м^ікдуиматривает сжатие паке талей, например, путем затяжки б Часть накладки условно не показа Болтовое соединение двух детг имеет стыковочные детали 2, а і контактирующими поверхностями де соединения проволочную сетку 3. метр сетки, в рассматриваемом с. можно рассчитать используя известні висимости по определению області такта поверхностей деталей после .2 ки болтов. После установки в отверстия 4 б и их затяжки сетка 3 вдавливается тали 1 и 2. Получаем соединение, тором сетка 3 передает сдвигающш лия между деталями. На фиг. 2 показано соединен! пластмассовых деталей с промежугс элементом в виде металлической с Температура плавления металла сетк ше температуры плавления пластм; Нагрев сетки при выполнении соеди* производится индукционным методо Между соединяемыми деталями танавливается металлическая сетка ; тем производится поперечное сжати кета деталей распределенными СИЛЕ и в этом положении нагревают сетк дукционным воздействием. После Д( жения плотного прилегания контактны верхностей деталей (после осадки ^ лей) прекращают нагрев сетки 3, а п остывания снимают распределенную рузку 5. Соединение выполнено. Применение изобретения позволяв высить долговечность соединения действии переменных внешних нагру; позволяет уменьшить размеры соед ния. На примере болтового соедині можно видеть, что для обычного соед UA (I1 , 26769 УКРАЇНА ДЕРЖАВНЕ ПАТЕНТНЕ ВІДОМСТВО (19) \ш*ГЛ (11) C1