Заклёпочные соединения

ГОСТ Р 70118-2022 · ГОСТ 10299-80 · ГОСТ 10300-80 · ГОСТ 10304-80

Размеры замыкающих головок и длина заклёпки в зависимости от толщины пакета. Размеры — в миллиметрах. Обозначения S и L — по выбранной схеме.

Исходные данные

Закладная головка заклёпки Замыкающая головка Режим Диаметр стержня d, мм Суммарная толщина пакета S, мм

Класс точности Материал заклёпки Проверить прочность соединения

Статическая нагрузка в плоскости соединения

Равномерная нагрузка F/z, сплошные заклёпки, прямые поперечные ряды. Трение, изгиб, эксцентриситет, усталость, отрыв головок и герметичность не оцениваются. Для стыка проверяется каждая сторона отдельно; z — число заклёпок на одной стороне.

Заполнен пример: d = 4 мм, S = 5 мм, F = 2 кН, 4 заклёпки; детали и заклёпки Ст2. Размеры и нагрузку можно изменить.

Допускаемые напряжения Обработка отверстий Материал детали 1 Материал детали 2 / накладок

Справочные значения и выбор исходных данных

Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. Том 3, 8-е изд., 2001, с. 18, таблица 9. Силовые соединения, основные нагрузки.

Параметр, МПа	Ст2	Ст3
Срез заклёпки, сверление	140	140
Смятие заклёпки, сверление	280	320
Растяжение основных элементов	140	160

При продавленных отверстиях без сверления допускаемый срез заклёпок снижается на 30%, смятие — на 15%. Эти коэффициенты относятся к методике Анурьева. Значения других учебников не смешиваются с ней.

Смятие деталей в примере принято равным табличному смятию заклёпок из одноимённой стали; уточните это допущение для своего соединения. Допускаемый срез листа у края задаётся вручную с основанием. Для остальных материалов и потайных головок автоматического набора нет.

F берут из силового расчёта; z — число заклёпок в проверяемой группе, для стыка по одну сторону. s — полная толщина детали, t — расчётная толщина с учётом ослаблений. В примере t = s. b и e измеряют по чертежу, m — число отверстий в опасном поперечном сечении.

d₀ = 4,2 мм — выбранный размер стартового примера, не автоматическая норма для любого d. Отверстия назначают по ГОСТ 11284 с учётом точности. При смене диаметра проверьте d₀, размеры деталей и расстояния. Для двух одинаковых накладок S = s₁ + 2s₂; для одного среза S = s₁ + s₂.

Дополнительно проверить вырыв края листовОснование допускаемого среза листов

Схема Нагрузка F, кН Заклёпок в расчётной группе z Диаметр отверстия d₀, мм Допускаемый срез заклёпки [τ], МПа Допускаемое смятие заклёпки [σ], МПа Основание допускаемых напряжений

Деталь 1

Полная толщина s1, мм Расчётная толщина t1, мм Ширина b1, мм Отверстий в опасном поперечном сечении m1 От центра крайней заклёпки до края e1, мм Допускаемое смятие [σсм]1, МПа Допускаемое растяжение [σр]1, МПа Допускаемый срез детали [τ]1, МПа

Деталь 2

Полная толщина s2, мм Расчётная толщина t2, мм Ширина b2, мм Отверстий в опасном поперечном сечении m2 От центра крайней заклёпки до края e2, мм Допускаемое смятие [σсм]2, МПа Допускаемое растяжение [σр]2, МПа Допускаемый срез детали [τ]2, МПа

Расчётные толщины t₁, t₂ учитывают зенковки и местное ослабление. Для двух полукруглых головок пустое t принимается равным s; при потайной головке t обязательно. Для двух накладок s₂ — толщина каждой, их размеры и материалы должны быть одинаковыми. d в расчёте среза и смятия — номинальный диаметр стержня; увеличение до диаметра заполненного отверстия не учитывается. e — минимальное расстояние до свободного края по направлению нагрузки; пути вырыва должны быть независимыми.

Результат

Таблицы и пояснения для выбранной замыкающей головки

Устройство соединения и выбор расчётной схемы

Закладная головка изготовлена вместе со стержнем. Замыкающая головка формируется при клёпке. Заклёпки применяют, когда требуется соединить детали без сварочного нагрева, в том числе разнородные материалы с учётом электрохимической совместимости.

Внахлёстку и встык с одной накладкой — один срез. Встык с двумя одинаковыми накладками — два среза; каждая накладка передаёт половину нагрузки. Общее число заклёпок по обе стороны стыка нельзя подставлять в расчёт одной стороны.

Прочные соединения передают нагрузку. Плотные обеспечивают герметичность, прочноплотные выполняют обе функции. Расчёт напряжений не подтверждает герметичность и усталостную долговечность.

Шаги рядов, расстояния до кромок и технологию установки назначают по требованиям конструкции. Учебные соотношения d₀ = d + 0,1 мм и e = (1,5…2)d не являются универсальными нормами. Для шахматных рядов необходима отдельная проверка опасных ломаных сечений.

Область применения и технические требования

Стандарт устанавливает размеры замыкающих головок и зависимость длин заклёпок с полукруглой головкой по ГОСТ 10299 и потайной головкой по ГОСТ 10300 от суммарной толщины склёпываемых деталей.

ГОСТ 10299 и ГОСТ 10300 — технические условия на заклёпки; ГОСТ 11284 — сквозные отверстия; ГОСТ 12876 — опорные поверхности. При использовании ссылочных стандартов учитывают их замену, изменения и отмену в соответствии с примечанием раздела 2 ГОСТ Р 70118-2022.