Заклепочные соединения. 
Основы функционирования систем сервиса. В 2 ч. Часть 1

Заклепочное соединение осуществляется либо с помощью специальных деталей — заклепок (рис. 6.4, д, в), либо с помощью цапф, предусматриваемых на соединяемых деталях (рис. 6.4, б, г), которые могут выполняться сплошными или пустотелыми, называемыми пистонами (рис. 6.4, в). Одна из головок заклепки называется закладной, а другая, которая образуется в процессе клепки, — замыкающей. Соединяемые детали при этом сильно сжимаются.

Достоинствами заклепочных соединений (по сравнению со сварными) являются возможность соединения несвариваемых деталей, меньшие повреждения соединяемых элементов при разборках, меньшая концентрация напряжений из-за возможных небольших смещений деталей в соединении. Недостатками являются большая трудоемкость и больший расход металла, малая производительность и высокая стоимость.

Заклепочные соединения применяются в приборостроении, авиационных конструкциях и т. д. Заклепочные соединения с помощью цапф используются в приборах для крепления контактов, зубчатых колес, ножек, стоек, боковых стенок, перегородок и т. п. Заклепки изготовляются из сталей (Ст 2, Ст 3, 10, 15), латуни, меди, алюминия.

Основные типы заклепок и заклепочных швов.

Форма и размеры заклепок стандартизованы. Некоторые типы заклепок и пистонов приведены на рис. 6.5.

Различают три основных типа заклепочных соединений: внахлестку (рис. 6.5, а), с одной (рис. 6.5, б) и двумя (рис. 6.5, в) накладками; однорядные, двухрядные (рис. 6.5, г) и т. д. Конструкция шва выбирается в зависимости от условий работы и формы соединяемых деталей (листы, профильный материал).

Заклепки в соединении, находящемся под действием продольных сил, рассчитываются на срез и проверяются на смятие (в плотных соединениях проверка на смятие не проводится, так как вся внешняя нагрузка воспринимается силами трения), хотя вначале нагрузка передается силами трения, затем в работе участвует тело заклепки, подвергаясь изгибу, смятию и сдвигу. Условность расчета учитывается соответствующим выбором величины допускаемого напряжения на срез (рис. 6.5). Расчетная формула имеет вид.

где d — диаметр стержня заклепки; — сила, приходящаяся на одну заклепку; i — количество плоскостей среза.

Рис. 6.4. Заклепочные соединения.

Рис. 6.5. Типы заклепок:

а — с полукруглой закладной головкой; б — с потайной головкой; в — с полупотайной головкой; г — точечная пустотелая; д — штампованная пустотелая; е — штампованная пустотелая с закрытой головкой При проверочном расчете боковой поверхности заклепки на смятие.

где [ст_см] — допускаемое напряжение смятия; S — толщина соединяемых деталей.

Диаметр заклейки и обычно выбирается в зависимости от толщины склепываемых деталей: d. = S + 1 мм. После определения допускаемого усилия из формулы (6.4) определяют необходимое число заклепок, как отношение полного усилия в соединении к допускаемому на одну заклепку.

Величины допускаемых напряжений при статических нагрузках назначаются в зависимости от материала заклепок и способа обработки отверстий, например, при сверленых отверстиях для заклепок, изготовленных из сталей Ст 0, Ст 2 и Ст 3: [т_гп] = 140 МПа и [а_гм] = = 280—320 МПа.