ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Разработка относится к машиностроению и может быть использована в соединениях деталей, обладающих большой усталостной прочностью. Наиболее близким к предлагаемому является болтовое соединение, содержащее установленный в отверстиях соединяемых деталей болт с шайбой и гайкой с выступами на головке бота и поверхности шайбы со стороны соединяемых деталей (а.с. СССР №941717,f16 В 5/02, 1982 - прототип). Недостатком известного соединения является то, что при сборке образуются зоны значительной концентрации напряжений в области контакта выступа с соединяемыми листами, которая приводит к износу выступов и материала листов, а возникающая в материале листов пластическая деформация вызывает образование микротрещин и разрушение материала листов в процессе эксплуатации. Все это в совокупности снижает долговечность соединения. Кроме того, болтовое соединение может использоваться только для соединения листов меньшей твердости, чем материал болта, что ограничивает функциональные возможности соединения.

Задачей изобретения является повышение срока службы болтового соединения и расширение его функциональных возможностей. Поставленная задача решается тем, что в болтовом соединении, содержащем установленный в отверстиях соединяемых деталей болт, шайбу и гайку, согласно изобретению на головке болта и поверхности шайбы со стороны соединяемых деталей выполнены кольцевые дорожки лазерной закалки с возможностью образования выступов в процессе затяжки болтового соединения. На контактирующих с соединяемыми листами поверхностях болта и шайбы выполнены кольцевые дорожки лазерной закалки для образования выступов с высокой твердостью из материала самого болта и самой шайбы в процессе затяжки и пластического оттеснения менее твердых участков листов. Это обеспечивает наряду с увеличением усталостной прочности путем самонапряжения также уменьшение пластических деформаций из-за устранения зон со значительной концентрацией напряжения в районе выступов путем контакта всей прилегающей площади поверхности головки болта и шайбы с соединяемыми листами. Причем величина образующихся выступов в материалах деталей регулируется силой затяжки. Повышение твердости выступов в сравнении с основным материалом болта и шайбы позволяет обеспечить соединение листов с твердостью не менее твердости материала болта и шайбы в отличие от прототипа.

Таким образом, предлагаемые отличия обеспечивают достижение нового технического эффекта - обеспечение самонапряжения для повышения усталостной прочности болтового соединения при одновременном уменьшении пластических деформаций в материалах соединяемых деталей, болта и шайбы болтового соединения.

Соединение содержит соединяемые листы 1 и 2 (см. рисунок), в соосных отверстиях которых установлен болт 3, шайбу 4, зафиксированную натягом на болте 3 гайкой 5. На головке болта 3 и шайбе 4 со стороны соединяемых листов выполнены кольцевые дорожки лазерной закалки 6 с возможностью образования в процессе затяжки выступов 7.