Конструктивные соотношения заклепочных соединений

Конструктивные соотношения заклепочных соединений

Обозначение заклепки состоит из номера ГОСТа, диаметра d стержня и длины заклепки из числа стандартных длин.

Для нестандартных заклепок необходимо изготовление рабочих чертежей заклепок и заклепочных соединений.

На рис. 27, а—к приведены наиболее употребительные типы заклепок для прочноплотных соединений.

Заклепки с обратноконическими повышенными головками (виды и, к) предназначены для соединений, подвергающихся действию горячих газов, в предположении, что такие головки дольше сопротивляются эрозии и сохраняют прочность даже при значительном обгорании.

Целесообразнее, однако, в этих условиях применять потайные головки со слабосферической (виды в, г) или плоской (виды д, е) поверхностью и изготовлять их из жаростойких сплавов.

Формы головок заклепок

На видах л—о показаны мелкие заклепки из цветных металлов.

Единого правила для выбора диаметра заклепок не существует. Диаметр заклепки зависит от толщины соединяемого материала, шага заклепок, нагрузки, соотношения между прочностью и твердостью материалов заклепки и соединяемых деталей, наконец, от технологии установки заклепок.

Если исходить из схемы работы заклепки на срез и принять в основу расчета условие равнопрочности заклепок (на срез и смятие) и склепываемых листов (на смятие, срез и разрыв в ослабленных участках), то для частного случая однорядного нахлесточного соединения (рис. 28, а) при одинаковой прочности материала заклепок и листов получаются следующие конструктивные соотношения:

Конструктивные соотношения заклепочных соединений

Этот расчет дает преувеличенные значения диаметра заклепки (особенно при больших величинах s) и уменьшенные значения шага.

Конструктивные соотношения заклепочных соединений

Практически пользуются соотношениями (рис. 28, б):

Конструктивные соотношения заклепочных соединений

В этих формулах все размеры в миллиметрах.

Заклепки меньшего диаметра, чем определяемый по формуле (2), плохо проковываются и могут прогнуться в отверстии (рис. 29, а). При расклепывании заклепок большего диаметра можно вызвать перенапряжение материала соединяемых деталей.

К определению диаметра и шага заклепок

При склепывании материалов разной толщины исходят из суммарной толщины S (рис. 29, б). При S = 5—60 мм диаметр заклепки определяют по формуле

При S = 5—60 мм диаметр заклепки определяют по формуле

Шаг заклепок не должен превышать 6d, иначе плотность стыка на участках между заклепками может нарушаться (вид в). При t < 3d затрудняется постановка заклепок.

Длина кромки (е) не должна превышать 2d, иначе возможно отставание кромки (рис. 29, в). Если е < 1,5d, то можно повредить кромку при расклепывании. Относительно мелкие и часто расположенные заклепки следует предпочитать крупным и редко расположенным, т. е. придерживаться в формулах (3), (4) нижних пределов.

Приведенные соотношения являются ориентировочными. Лучше полагаться на опыт исполненных конструкций и руководствоваться нормами, принятыми в данной отрасли промышленности, а при проектировании новых конструкций проводить экспериментальную проверку.

Для заклепок, устанавливаемых вхолодную, расчет на срез более обоснован. Однако и здесь существуют трудно учитываемые факторы (например, прилагаемая к заклепке сила и степень пластической деформации, определяющая плотность прилегания заклепки к стенкам отверстия). Допускаемые напряжения принимают равными пределу прочности материала заклепок на срез и смятие с коэффициентом запаса 3—4. Кроме того, учитывают вид обработки отверстия.

Допускаемые напряжения (в МПа) для заклепок из сталей 10, 20 даны в таблице.

Допускаемые напряжения (в МПа) для заклепок из сталей 10, 20

При отнулевой нагрузке допускаемые напряжения снижают на 10—20%, при знакопеременной – на 30—50%.