Расчет заклепочных соединений

Расчет заклепочных соединений на прочность обычно ведется после компоновки конструкции узла, когда известны материалы соединяемых деталей, их толщина и вид шва.

Диаметр заклепки для однородных материалов соединяемых деталей выбирается из условия d —, где Sj- — суммарная толщина деталей. Полученное значение округляется до стандартного из ряда: 1; 1,4; 1,6; 2; 2,6; 3; 3,5; 4; 5; 6; 7; 8; 10 мм. Основные параметры заклепочного шва находятся по следующим соотношениям: расстояние между рядами заклепок h = 3d; шаг заклепок для односрезного шва t — 3d и для двухсрезного шва t = 5d; при шахматном расположении заклепок t₀ = 5d. Окончательно шаг заклепок назначается из стандартного ряда: 12,5; 15; 17,5; 20; 25; 30; 40; 50; 60 мм. Для механизированной клепки желательно применять шаг 20 или 25 мм. Минимальное расстояние от оси заклепки до края листа принимается равным е = (2d + 2) мм. При меньших значениях е происходит образование трещин и вспучивание материала по кромкам деталей.

Основными нагрузками для заклепочных соединений являются продольные силы, стремящиеся сдвинуть соединяемые детали одну относительно другой. Расчет соединений проводится на срез заклепок, на смятие заклепок и листа, на разрыв листа и срез края листа. При расчете трением между соединяемыми деталями пренебрегают. В групповых соединениях, нагруженных симметричными нагрузками, предполагается равномерное распределение усилий между заклепками. При эксцентричном приложении нагрузки на заклепочный шов расчет на прочность проводится для наиболее нагруженной заклепки.

Условие прочности заклепки на срез записывается в виде:

где F — нагрузка, действующая на одну заклепку; d — диаметр заклепки; k — число плоскостей среза; [т_ср] = т_в/[п] — допускаемые напряжения на срез заклепки; т_в — предел прочности материала заклепки на срез; [п] = 1,5…2 — запас прочности. Условие прочности заклепки на смятие.

где 5_min — минимальная толщина соединяемых деталей; [о_см] = = о_в/[п] — допускаемые напряжения на смятие; о_в — предел прочности материала заклепки.

Соединяемые детали рассчитываются на смятие.

на разрыв между заклепками по сечению I (рис. 20.4, а)

и на срез края листа детали по сечению II (рис. 20.4, а)

/

где [а_см] = (0,4…0,5)а_в, в авиации до (0,7…1)с_в— допускаемые напряжения на смятие; [а_р] = а_в/[п] — допускаемые напряжения на растяжение; [т_ср] = (0,2…0,5)о_в — допускаемые напряжения на срез; о_в — предел прочности материала детали.