Заклепочные соединения

Заклепка (в соответстивии с рисунком 2) представляет со­бой стержень круглого сечения с головка­ми на концах, одну из которых, называе­мую закладной, выполняют на заготовке заранее, а вторую, называемую замыкаю­щей, формируют при клепке. Заклепки стягивают соединяемые детали, в результате чего часть или вся внешняя продольная нагруз­ка на соединения передается силами тре­ния на поверхности стыка.

Рисунок 2 – Заклёпка с полукруглыми головками и простейшее заклёпочное соединение

Заклепочные соединения разделяют на: 1) силовые (иначе называемые прочны­ми соединениями), используемые преиму­щественно в металлических конструкциях машин, в строительных сооружениях;

2) силовые плотные (иначе называемые плотнопрочными соединениями), исполь­зуемые в котлах и трубах, работающих под давлением.

Плотность также можно обеспечить с помощью клея.

Преимуществами заклепочных соедине­ний являются стабильность и контролируе­мость качества. Недостатки - повышен­ный расход металла и высокая стоимость, неудобные конструктивные формы в связи с необходимостью наложения одного листа на другой или применения специальных накладок. В настоящее время заклепочные соединения в большинстве областей вытес­нены сварными и этот процесс продол­жается.

Область практического применения за­клепочных соединений ограничивается сле­дующими случаями:

1) соединения, в которых нагрев при сварке недопустим из-за опасности отпуска термообработанных деталей или коробле­ния окончательно обработанных точных деталей;

2) соединения несвариваемых материа­лов;

3) соединения в самолетах, например в пассажирском самолете применяют до 2,5 миллионов заклепок;

4) соединения в автомобилестроении для рам грузовых машин. Заклепки изготовляют из прутков на вы­садочных автоматах.

Клепку стальными заклепками диамет­ром до 8 - 10 мм, а также заклепками из латуни, меди и легких сплавов всех диа­метров производят холодным способом, а остальных заклепок - горячим спосо­бом.

Рисунок 3 – Стандартные стальные заклёпки

Для увеличения ресурса заклепочных соединений создают радиальный натяг, ре­сурс при этом увеличивается в 2 - 4 раза.

Для крепления лопаток некоторых паро­вых и газовых турбин применяют заклепки, устанавливаемые под развертку и рабо­тающие в основном на сдвиг.

Наиболее отработаны конструкции, ти­паж и технология заклепочных соединений в авиационной промышленности.

Кроме традиционных заклепок приме­няют:

1) заклепки из стержней с одно­временным расклепыванием обеих головок и образованием гаран­тированного натяга по цилиндрической по­верхности;

2) заклепки с потайной головкой и компенсатором - местной выпук­лостью на головке, деформируемой приклепке и уплотняющей контакт головки;

3) заклепки для швов с односто­ронним подходом и с сердечни­ком, который при осевом пере­мещении распирает заклепку, образуя замыкающую головку, а потом обрывается и фрезеруется для обеспечения гладкой поверхности;

Рисунок 4 – Стержневые заклёпки для односторонней клёпки

4) взрывная заклепка того же на­значения, у которой замыкающая головка образуется в результате взрыва вещества, заложенного в отверстие заклепки; взрыв вызывается нагревом закладной головки и стержня;

5) болт-заклепка в виде стержня, устанавливаемого с натягом, и высокой шайбы; при установке болта гайку обжимают на стержне, имеющем в этом месте кольцевые канавки; потом хвос­товую часть стержня обрывают;

6) заклепка с большим сопро­тивлением сдвигу в виде твердой пустотелой заклепки с потайной головкой, притягиваемой винтом.

Заклепочные соединения по конструкции разделяют на соединения внахлестку (в соответстивии с рисунком 5, а),соединения с одной накладкой (в соответстивии с рисунком 5, б) и соединения с двумя наклад­ками (в соответстивии с рисунком 5, в).

Рисунок 5 – Основные типы заклёпочных соединений

Заклепочные соединения применяют так­же для деталей машин общего назначения, например для крепления венцов зубчатых колес к ступицам, лопаток в турбинах, противовесов коленчатых валов, тормоз­ных лент и обкладок, для соединения дета­лей рам и колес автомобилей и т. д.