Основные типы заклепок

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СОЕДИНЕНИЯХ

В процессе изготовления машины некоторые ее детали соединяют между собой, при этом образуются неразъемные или разъемные соединения.

Неразъемными называют соединения, которые невозможно разобрать без разрушения или повреждения деталей. К ним относятся заклепочные, сварные и клеевые соединения. Разъемными называют соединения, которые можно разбирать и вновь собирать без повреждения деталей. К разъемным соединениям относятся резьбовые, шпоночные, зубчатые (шлицевые) и др. соединения.

В настоящем курсе шпоночные и зубчатые соединения рассматриваются после расчета валов и осей.

ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

ОБРАЗОВАНИЕ ЗАКЛЕПОЧНОГО ШВА

Заклепочный шов образуют заклепки и склепываемые детали, выполненные в большинстве случаев из листового материала или профилей проката (рис. 1.1).

Отверстия под заклепки в деталях продавливают или сверлят. При продавливании образуются мелкие трещины по периферии отверстий, которые могут быть причиной разрушения заклепочного шва во время работы. Продавленные отверстия применяют в малоответственных конструкциях.

Рис. 1.1. Образование заклепочного шва:

а - закладка заклепки; б – клепка; 1 - закладная головка; 2 - замыкающая головка;

3 — поддержка; 4 —обжимка

Сверление — процесс малопроизводительный и дорогой. Сверленые отверстия применяют в конструкциях, где требуется высокая надежность. При больших диаметрах отверстий практикуют продавливание с последующим рассверливанием. Диаметры отверстий d_o под заклепки принимают в зависимости от диаметра заклепки d (см. табл. 1.1).

Таблица 1.1

Диаметры отверстий под заклепки

Диаметр заклепки d, мм (ГОСТ 10299 – 68)	Диаметр отверстия dо, мм	Диаметр заклепки d, мм (ГОСТ 10299 – 68)	Диаметр отверстия dо, мм
Машино- и станкостроение	Грубая сборка	Машино- и станкостроение	Грубая сборка
	6,5	6,7		13,0	13,0
	8,5	8,7		16,5	17.0
	10,5	11,0		21,0	21,0

Для образования замыкающей головки выступающий конец заклепки (рис. 1.1, а) должен выходить из отверстия детали на длину l₀ = l,5d₀.

Клепку производят па клепальных машинах (прессах) или вручную (пневматическими молотками). Сначала происходит осадка стержня, зазор между заклепкой и отверстием заполняется, после чего образуется замыкающая головка (рис. 1.1,б). Стальные заклепки диаметром до 12 мм можно ставить холодным способом, то же относится к заклепкам из цветных металлов и сплавов. При горячем способе стальные заклепки нагревают до светло-красного каления. Этот способ обеспечивает более высокое качество заклепочного шва, так как заклепки укорачиваются при остывании и стягивают детали, создавая на стыке их поверхностей большие силы трения, препятствующие относительному сдвигу деталей при действии нагрузки.

ДОСТОИНСТВА, НЕДОСТАТКИ И ПРИМЕНЕНИЕ ЗАКЛЕПОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Достоинства:

1. Высокая надежность соединения.

2. Удобство и надежность контроля качества шва.

3. Хорошая сопротивляемость вибрационным и ударным нагрузкам

Недостатки:

1. Высокая стоимость, так как процесс получения заклепочного шва состоит из большого числа операций (разметка, продавливание или сверление отверстий, нагрев заклепок, их закладка, клепка) и требует применения дорогостоящего оборудования (станки, прессы, клепальные машины).

2. Большой расход материала, так как из-за ослабления деталей отверстиями под заклепки требуется увеличение площади сечений. Кроме того, необходимость применения накладок и прочих дополнительных элементов также приводит к увеличению расхода материала.

Применение. В настоящее время заклепочные соединения применяют:

1. В конструкциях, воспринимающих значительные вибрационные и ударные нагрузки при высоких требованиях к надежности соединения.

2. При изготовлении конструкций из несвариваемых материалов (дюралюминий, текстолит и др.).

3. В соединениях окончательно обработанных деталей, в которых применение сварки недопустимо из-за их коробления при нагреве.

В современном машиностроении область применения заклепочных соединений все более сокращается по мере совершенствования методов сварки.

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ЗАКЛЕПОК

Форма головки выбирается в зависимости от назначения заклепочного шва и определяет тип заклепки. Наибольшее применение имеют заклепки с полукруглыми головками (рис. 1.2, а). Заклепки с потайными головками (рис. 1.2, б) применяют тогда, когда конструктивно недопустимы выступы головок. Трубчатые заклепки (рис. 1.2, г) применяют в слабонагруженных металлических соединениях, а также в соединениях неметаллических материалов (фибра, текстолит и др.). Замыкающая головка трубчатой заклепки получается развальцовкой свободного конца. Все заклепки стандартизированы (см. справочную литературу [7] и др.).

Рис. 1.2. Основные типы заклепок: а - c полукруглой головкой; б - с потайной головкой;

в - сполупотайной головкой; г - трубчатая