Расчет заклепочных соединений

   В соединениях, подверженных действию продольных сил, распределение усилий на заклепки принимается равномерным.

   При расчете заклепок на срез допускаемое усилие (H) в соединении:

   При расчете соединения на смятие допускаемое усилие (H) в соединении:

   При расчете заклепок на растяжение (отрыв головок) допускаемое усилие (H) в соединении:

   При продавленных отверстиях (без сверления) напряжения на срез на 30 %, а на смятие на 15 % ниже табличных данных.

   Заклепочные соединения применяют в конструкциях, воспринимающих большие вибрационные и повторные нагрузки, а также для соединения деталей из несвариваемых материалов и не допускающих сварку из-за коробления или отпуска термообработанных деталей.

   По назначению заклепочные швы разделяют на прочные (силовые) для восприятия внешних нагрузок и прочноплотные, обеспечивающие также герметичность соединения. Герметичность стыка в прочноплотных швах дополнительно обеспечивается нанесением на поверхности стыка уплотнительных составов - клееев, силоксановых эмалей или металлических покрытий.

   На практике широко используют заклепки повышенной технологичности, в том числе с возможностью клепки с односторонним ходом к шву: болт - заклепки, имеет стержень с кольцевой резьбой, обжимается кольцом, с помощью специального пистолета; взрывные заклепки; заклепки с пистолетом. При переменных нагрузках применяют заклепки с диаметральным натягом, создаваемым при сборке.

   Наиболее распространены сплошные стержневые заклепки общемашиностроительного применения с закладной головкой различной формы. Диаметр отверстия под клепки выполняют на 0,1 мм больше диаметра стержня заклепки, который в процессе клепки осаживается и плотно заполняет отверстие, чаше применяют заклепки с полукруглой головкой, как наиболее технологичные.

   В стальных металлоконструкциях для швов внахлестку диаметр заклепки d = 2s, где s - толщина соединяемых частей; для швов с двумя накладками d = 1,5s.
   Для заклепочного шва внахлестку и с двумя накладками при рядном расположении заклепок шаг шва t = 3d, для двухрядного шва внахлестку t = 4d, для однорядного шва с двумя накладками t =3,5d. для двухрядного шва с двумя накладками t = 6d.
   Расстояние от оси заклепок до свободной кромки в направлении действующей силы t₁ = (1,5 ÷ 2)d.
   Расстояние между рядами заклепок t₂ = (2 ÷ 3)d. Толщина накладок s₁ = 0,8s .
   В конструкциях из легких сплавов клепку производят в холодном состоянии, поэтому силы сжатия склепываемых частей, а следовательно, и силы трения в заклепочном соединении небольшие. Поэтому заклепки в основном работают на срез. Рекомендуется принимать d = 1,5s + 2 мм, t = (2,5 ÷ 6)d, r₁ = 2d.
   Допускаемые напряжения в заклепках [τ_ср] = (0,4 ÷ 0,5)σ₁, где σ₁ - предел текучести материала соединяемых частей.

   Длину заклепок L, брать из ряда: 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 24; 26; 28; 30; 32; 34; 36; 38; 40; 42; 45; 48; 50; 52; 55; 58; 60; 65; 70; 75; 80; 85; 90; 95; 100.
В скобках приведены значения L по ГОСТ 10300-80.
ГОСТ 10299-80 и 10300-80 предусматривают d = 1 - 36 и L = 2 - 180 мм.
Длину заклепок L принимают равной толщине склепываемых деталей с прибавлением 1,5d на образование головки и округляют до L ближайшей стандартной заклепки.

   Пример условного обозначения заклепки с полукруглой головкой класса точности В диаметром стержня d = 8 мм, длиной L = 20 мм, из материала группы 00, без покрытия:

   То же, класса точности С, из материала группы 38, марки меди МЗ, с никелевым покрытием толщиной 6 мкм:

   Заклепки повышенной точности (ГОСТ 14797-85, ГОСТ 14798-85, ГОСТ 14801-85) предназначены для ответственных соединении с повышенными требованиями к надежности.

   Пустотелые заклепки (ГОСТ 12638-80, ГОСТ 126408-80, ГОСТ 12639-80) часто применяют, чтобы использовать их отверстия в заклепочных соединениях, например, для пропуска электрических, крепежных или других деталей.