Содержание

iSopromat.ru
Решение задач, контрольных и РГР
Расчет заклепки на срез
Расчет заклепочных соединений
🌟 Видео

Видео:Срез (сдвиг) Практическое занятиеСкачать

iSopromat.ru

Заклепка представляет собой сплошной или полый стержень круглого сечения с головками на концах, одну из которых, называемую закладкой, выполняют на заготовке заранее, а вторую, называемую замыкающей, формируют при клепке (осадке).

Заклепочные соединения образуют постановкой заклепок в совмещенные отверстия соединяемых элементов и расклепкой с осаживанием стержня.

Основными материалами склепываемых деталей являются малоуглеродистые стали Ст.0, Ст.2, Ст.3, цветные металлы и их сплавы. Требования к материалу заклепки:

Высокая пластичность для облегчения процесса клепки;
Одинаковый коэффициент температурного расширения с материалом деталей во избежание дополнительных температурных напряжений в соединении при колебаниях температуры.
Однородность с материалом склепываемых деталей для предотвращения появления гальванических токов, сильно разрушающих соединения.

Расчет на прочность основан на следующих допущениях:

силы трения на стыке деталей не учитывают, считая, что вся нагрузка передается только заклепками;
расчетный диаметр заклепки равен диаметру отверстия d₀;
нагрузки между заклепками распределяются равномерно.

Рассмотрим простейший заклепочный шов — однородный односрезный внахлестку. При нагружении соединения силами F, листы стремятся сдвинуться относительно друг друга. Запишем условие прочности заклепки на срез (разрушение стержня заклепки нахлесточного соединения происходит по сечению, лежащему в плоскости стыка соединяемых деталей)

отсюда требуемый диаметр заклёпки:

В зонах контакта боковых поверхностей заклепки с листами происходит сжатие материалов. Давление в зоне контакта называют напряжением смятия.

Считая, что эти напряжения равномерно распределены по площади смятия, запишем условие прочности

Здесь А_см — площадь смятия, условно равная площади проекции поверхности контакта на плоскость, перпендикулярную действующей силе;

[ σ ]’_см — допускаемое напряжение на смятие для менее прочного из контактирующих материалов.

Рассмотрим многорядное двухсрезное заклепочное соединение с двумя накладками.

где i — число плоскостей среза одной заклепки;
z — число заклепок.

Уважаемые студенты!
На нашем сайте можно получить помощь по техническим и другим предметам:
✔ Решение задач и контрольных
✔ Выполнение учебных работ
✔ Помощь на экзаменах

Видео:Болтовые и заклепочные соединения | Расчет, применение, нагрузкиСкачать

Решение задач, контрольных и РГР

Стоимость мы сообщим в течение 5 минут
на указанный вами адрес электронной почты.

Если стоимость устроит вы сможете оформить заказ.

НАБОР СТУДЕНТА ДЛЯ УЧЁБЫ

— Рамки A4 для учебных работ
— Миллиметровки разного цвета
— Шрифты чертежные ГОСТ
— Листы в клетку и в линейку

Видео:Срез и смятиеСкачать

Расчет заклепки на срез

Заклепочное соединение — это неразъемное крепёжное соединение для скрепления двух и более деталей заклепками.

Расчет заклепочного соединения на срез заключается в определении по физической формуле диаметра заклепки в зависимости от материала (предела текучести) и прилагаемой на заклепку нагрузки.

Формула расчета заклепки на срез:

d — диаметр заклепки в мм;
S — нагрузка на срез в Н;
i — число плоскостей среза;
z — количество заклепок;
τ_ср — допустимое напряжение на срез в МПа.

Для справки смотрите таблицу предела текучести сталей.

Быстро выполнить эту математическую операцию можно с помощью нашей онлайн программы. Для этого необходимо в соответствующее поле ввести исходное значение и нажать кнопку.

На этой странице представлен самый простой онлайн калькулятор расчета заклепок на срез в зависимости от марки стали и прилагаемой нагрузки. С помощью этого калькулятора вы в один клик сможете рассчитать диаметр заклепки при нагрузке на срез.

Расчет заклепочных соединений

типовые расчеты по ЕСКД

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

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

где,
[τ_ср] — допускаемое напряжение заклепок на срез, МПа (см. табл. 1);
k — число плоскостей среза в соединении;
d — диаметр заклепки, мм.

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

Р = [σ_см]·n·d·s
где,
[σ_см] — допускаемое напряжение заклепок на смятие, МПа (см. табл. 1);
п — количество заклепок (в односрезных заклепках п = k);
d — диаметр заклепки, мм,
s — наименьшая толщина соединяемых частей, мм.

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

где,
[σ_p] — допускаемое напряжение на растяжение (отрыв) головок, МПа (см. табл. 1);
d — диаметр заклепки, мм,
п — количество заклепок.

1. Допускаемые напряжения в силовых заклепочных соединениях
при расчете по основным нагрузкам, МПа (кгс/мм&sup2)

Напряжения	Сталь
Напряжения	Ст 0, Ст 2	Ст 3
Срез заклепок, [τ_ср]	140 (14)	140 (14)
Смятие заклепок, [σ_см]	280 (28)	320 (32)
Отрыв головок, [σ_р]	90 (9)	90 (9)
Растяжение основных элементов, [σ_р]	140 (14)	160 (16)

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

ПРИМЕНЯЕМОСТЬ ЗАКЛЕПОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

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.

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЗАКЛЕПОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

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.

ЗАКЛЕПКИ КЛАССОВ ТОЧНОСТИ В и С

1. Заклепки с полукруглой и потайной головками, мм

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.

2. Заклепки с плоской головкой (по ГОСТ 10303-80), мм

3. Марки материалов и их условные обозначения,
виды и условные обозначения покрытий заклепок

Материал			Покрытие
Вид	Марка	Условное обозначение марки (группы)	Вид	Обозначение по ГОСТ 9.306-85	Условное обозначение
Углеродистые стали	Ст2	00	Без покрытия	—	00
	10, 10кп	01	Цинковое, хроматированное	Ц, хр,	01
	Ст3	02	Кадмиевое, хроматированное	Кл, хр,	02
	15, 15кп	03	Окисное Фосфатное	Хим, Окс, Хим, Фос,	05 06
Легированная сталь	09Г2	10	Фосфатное	Кл, хр,	06
Коррозионно-стойкая сталь	12X18H9T 12Х18H10Т	21	Без покрытия Серебряное	Ср	00 12
Латунь	Л63 Л63 (антимагнитная)	32 33	Без покрытия Цинковое, Хроматированное Никелевое	— Ц, Хр, Н	00 01 13
Медь	М3 МТ	38	Без покрытия Никелевое	— Н	00 13
Алюминиевые сплавы	АМr5П Д18 АД1	31 36 37	Без покрытия Анодизационное окисное, наполненное хроматами	— Ан, Окс, нхр	00 10

4. Временное сопротивление срезу материала заклепок

Материал заклепок	Вид термообработки	Временное сопротивление срезу, МПа (кгс/мм&sup2), не менее
Сталь: Cт2, Cт3, 10, 15, 10кп, 15кп	Отжиг	250 (25)
09Г2 12X18H9T 12X18H10T	Без термообработки	380 (38)
09Г2 12X18H9T 12X18H10T	Закалка	430 (43)
Латунь: Л63 Л63 (антимагнитная)	Отжиг	—
Медь: М3, МТ	Отжиг	190 (19)
Алюминиевые сплавы: АМr5П АД1 Д18	Без термообработки	160 (16) 60 (6)
Алюминиевые сплавы: АМr5П АД1 Д18	Закалка и естественное старение	190 (19)

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:

Заклепки 8 x 20 00 ГОСТ 10299-80

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

Заклепка С 8 х 20 38, М3 136 ГОСТ 10299-80

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.