Расчет заклепочных швов

Основными нагрузками для заклепочных швов являются продольные силы, стремящиеся сдвинуть соединяемые детали одну относительно другой. При нагружении заклепочного соединения продольными силами (в пределах сил трения на поверхности контакта) нагрузка передается силами трения. Затем в работе начинают принимать участие тело заклепки, подвергаясь изгибу, смятию и сдвигу (срезу) [26].

В плотном соединении необходимо, чтобы вся внешняя нагрузка во избежании местных сдвигов воспринималась силами трения.

Расчет заклепок в соединении, находящимся под действием продольной нагрузки, сводится по форме, в первую очередь, к расчету их на срез. Трение в стыке учитывается при выборе допускаемых напряжений на срез. При центральном действии нагрузки предполагается равномерное распределение сил между заклепками. В односрезном заклепочном соединении допускается' нагрузка, отнесенная к одной заклепке (Рис.9):

F  ≤ , (13)

где d - диаметр стержня заклепки, мм;

 - условное допускаемое напряжение заклепки на срез Н/мм².

Необходимое число заклепок при центральнодействующей нагрузке (10, 11) определяется по формуле:

Z = = , (14)

Рис.9 Расчетная схема односрезного заклепочного шва

Рис. 10 Схема односрезного шва, вид сверху

Рис. 11 Расчетная схема двухсрезного заклепочного шва

6. Основные формулы расчета заклепочных швов на прочность

1. Расчет заклепочных соединений на срез;

τ  = , (проверочный расчет) (15)

Z= , (проектный расчет) (16)

2. Расчет заклепочных соединений на смятие:

σ =  (проектный расчет), (17)

Z =  (проектный расчет), (18)

3. Расчет металлических полос в сечении, ослаблением отверстиями под заклепки:

σ= , (19)

где А = δ ·Z (в-d) мм

4. Расчет заклепочных соединений на срез концевых участков деталей

τ= . (20)

7. Соединения деталей с натягом и их расчет

Соединение двух деталей по круговой цилиндрической поверхности можно осуществить непосредственно без применения болтов, шпонок и т.д. Для этого достаточно при изготовлении деталей обеспечить натяг посадки, а при сборке запрессовать одну деталь в другую [13].

Рис. 12 Перед запрессовкой Рис. 13 После запрессовки

Натягом называют положительную разницу диаметров вала и отверстия N = A - B.После сборки вследствие упругих деформаций диаметр d посадочных, поверхностей становится общим. При этом на поверхности посадки возникают удельное давления и соответствующие ему силы трения (Рис.12,13,14). Силы трения обеспечивают неподвижность соединения и позволяют воспринимать как радиальные, так и осевые нагрузки. Сборку соединений с натягом выполняют тремя способами: прессованием, нагревом втулки, охлаждением вала [8].

Рис.14 Схема соединения с гарантированным натягом по цилиндрической поверхности