Детали, из которых состоят машины и механизмы, делятся на три группы: детали стандартные; детали со стандартными элементами; детали оригинальные.
К первой группе относятся детали, образующие различные типовые соединения: резьбовые (болтовое, шпилечное, винтовое), шпоночные, штифтовые и пр. Составляющие эти соединения болты, винты, шпильки, шпонки, штифты и другие детали характерны тщательно обработанными формами и размерами, установленными Государственными стандартами. Стандартами внесены и ограничения в выбор формы и размеров таких деталей. Это имеет большое значение, так как использование в производстве большого числа различных однотипных изделий очень затруднило бы их изготовление и эксплуатацию.
Ко второй группе относятся.детали, сходные по форме, но отличающиеся по размерам. Их размерные ряды пока не регламентированы стандартами, но для них уже установлены стандартные изображения. К таким деталям относятся, например, пружины, зубчатые колеса и пр. Например, для первых ГОСТ 2.40)—68 и для вторых ГОСТ 2.402—68 устанавливают, как их надо изображать и какие размеры надо наносить на чертежах подобных деталей.
К третьей группе относятся детали, форма и размеры которых отличаются от деталей первых двух групп.
| — М5 — |
Принадлежность детали к одной из этих трех групп определяет подход к выполнению ее чертежа.
{ 60. ГРУППОВЫЕ И БАЗОВЫЕ КОНСТРУКТОРСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Групповые конструкторские документы в соответствии с ГОСТ 2Л13—75 выполняют для группы изделий, обладающих общими конструктивными. признаками при некоторых различиях между ними, или однотипных, но из различных материалов, с разными размерами, степенью точности, шероховатостью поверхностей, покрытиями и т. п. Такие документы составляют на детали и сборочные единицы.
К групповым конструкторским документам относятся групповые чертежи и групповые спецификации.
К конструктивным признакам, объединяющим группу деталей, обычно относят следующее: ■»<*
единство конструкции при разных параметрах. Различными могут быть материал, степень точности и т. п., которые не влияют на изображения;
единство конструкции при различных размерах, также не влияющее на изображения;
сходство конструкции при различной форме отдельных элементов. В таком случае на групповом чертеже дают основное исполнение и на дополнительных отдельных изображениях показывают переменные элементы, например отверстия в стержне болтов и т. п.
Примерами изделий, конструкция которых не меняется, а изменяются лишь размеры, могут служить шестигранные гайки. Примером изделия неизменной формы, но с изменяющимися размерами и материалом являются вставные бойки к молоту, изготовляемые из различных материалов.
Общие для всех исполнений данные называют постоянными. Характерные для каждой отдельной детали данные называют переменными.
На групповом чертеже проставляют постоянные размеры и другие постоянные данные (предельные отклонения, шероховатость поверхностей и др.). Переменные размеры наносят буквенными обозначениями, а их числовые значения и предельные отклонения помещают в таблице исполнений, которую располагают над основной надписью.
Примером может служить чертеж пробойника (рис. 255). На нем проставлены не меняющиеся для всех исполнений угловые размеры и обозначения шероховато-
| 13L | 20° «Ч ------------------- | * т п | * г * | |
| t1" | ——- 1 ^.................................. L | —bfU /место | аркиройки |
| Мммумд? | размеры в мм | М7СД?,ЛЛ | ||||
| А | Д | 1; | ||||
| МГЙКЛММДЯОЗ | Л7 | Л | 7/7 | ДЯ7 | ||
| -Й7 | /Й7 | 7Р | Й7 | ДЙЗ | ||
| -я; | /23 | /; | 7У | С,7 | ||
| -ю | ЯМ | /4 | Л7 | ДИ | ||
| -04 | Л | Ж | 7% | 4Я | Л7 | ДИ |
7. М?/пери Д/7.'с/л мл У 7/) /7/7/ЙГГ/4-М-Д7.
2. 7*Й?/?ЙМГЯМ /М7Й7УРД УССЯ7Й М7?Аюм?Е?....5№Ю1£ уЙУ/миУ?ягя7#-.И!..4ййй5.
3. Оксидировать.
| v И Сфера R-D |
Рис. 255. Групповой чертеж пробойника 4. Маркировать: обозначение у товарный знак.
сти поверхностей (как постоянные данные).
Переменные для разных исполнений размеры диаметров и длин указаны в таблице (на рис. 255 переменные размеры для наглядности выделены цветом).
Постоянной в таблице исполнений является ' крайняя левая графа О.боэмачемме. Содержание остальных граф зависит от того, какие данные должен иметь групповой чертеж.
Изделия, сходные по конструкции, но отличающиеся некоторыми составными частями или конструктивными элементами, показывают на групповом чертеже несколькими изображениями. Над основным исполнением делают надпись Рмс. /, второе исполнение, показывающее конструктивное отличие от основного, отмечают надписью Рис. 2 и т. д.
В таблицу исполнений таких чертежей включают графу Рис., где указывают номера рисунков для разных исполнений.
Обозначение основного исполнения принимают за основное. Обозначение каждого последующего исполнения состоит из обозначения основного исполнения (на рис. 255 основным обозначением является ОКБМ.ХХХХХХ.ООЗ) и указанного через тире двузначного порядкового номера (на рис. 255 —ОН —0,2 и т.д.).
В спецификацию записывают полное обозначение каждого исполнения.
Уяржяиюяяе 70. Запишите в рабочей тетради. числовые значения всех переменных размеров пробойника (рис. 255) для исполнения ОКБМ. XX ХХХХ.ООЗ—04.
Чертежи стандартных изделий. Чертежи ряда деталей, форма и размеры которых стандартизованы, выполняют по особым правилам. Если изделие имеет несколько конструктивных исполнений, то над их изображениями делают надписи: йсяолмемме /, Исяоднемме 2 и т. д. (рис. 256).
ГОСТ 1759—87 устанавливает технические требования на болты, винты, шпильки и гайки, в частности на их механические свойства, на виды и условные обозначения покрытий для них, предельные отклонения формы и расположения поверхностей и др. Для характеристики механических свойств болтов, винтов, шпилек из углеродистых и легированных сталей установлено 12 классов прочности. Класс прочности обозначен двумя числами: 3.6: 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.8; 6.9; 8.8; 10.9; 12.9; 14.9[10].
Первое число, умноженное на 100, определяет величину минимального временного сопротивления (в МПа), второе число, умноженное на 100, определяет отношение предела текучести к временному сопротивлению (в %); произведение чиСел определяет величину предела текучести (в МПа).
Для гаек из тех же сталей установлено семь классов прочности, каждый из которых обозначается одним числом: 4; 5; 6; 8; 10; 12 и 14.
Для предохранения крепежных деталей от коррозии применяются соответствующие защитные покрытия. Предусмотрено 14 видов покрытий и 12 видов их условных обозначений.
| Исполнение / |
| исполнение Z Яг 50... N/M |
| <3 D)-(0,9...0,95)S Рис. 256. Гайка |
Покрытия стандартных крепежных изделий обозначают цифрами: 01 — цинковое с хроматированием; 02 — кадмиевое с хроматированием; 03 — многослойное — медь — никель; 04 — многослойное — медь — никель — хром; 05 — окисное; 06 — фосфатное с промасливанием; 07 — оловянное; 08 — медное; 09 — цинковое; 10 —окисное анодизациОнное с хромати- рованием; 11—пассивное; 12 — серебряное.
Индекс 00 характеризует детали, выполняемые без покрытия (это не указывается в условном обозначении).
Согласно ГОСТ)759—87 обозначения стандартных крепежных изделий с метрической резьбой записывают в такой последовательности: первое место занимает название изделия; рядом с названием помещают цифру, указывающую порядковый номер исполнения; на третьем месте — обозначение резьбы и ее диаметр; на четвертом — размер шага (если резьба мелкая); на пятом — поле допуска; на шестом — длина (болта, винта), в обозначении гаек это место не заполняют; на седьмом — класс (или группа) прочности; на восьмом — марка материала или указание о применении спокойной стали; на девятом — вид и толщина слоя покрытия и на последнем месте — ссылка на номер размерного стандарта.
Не включают в обозначение наиболее распространенные данные: /Усложнение Л крупный м/ал резьб, моле допуска % м 7Я.
Для примера рассмотрим обозначение, в которое входит наибольшее число данных: Гайка 2М20ХЛ5-6//.И.6.2Р ГОС7* 59/3—70. Номер размерного стандарта дает возможность выяснить конструкцию изделия — в данном случае идет речь о шестигранной гайке нормальной точности. По йсяолнению 2 определяем, что гайка должна быть с одной фаской. Часть М20Х/.5-6Я обозначения читаем так: резьба метрическая, наружный диаметр 20 мм, шаг мелкий 1,5 мм, поле допуска 6//. Цифра 8 указывает класс прочности, характеризующий механические качества материала, из которого должна быть изготовлена гайка: 029 нужно разделить при чтении на 02 и 9, первые две цифры являются обозначением вида покрытия, в данном случае — кадмиевое с хроматированием, а цифра 9 — толщина слоя покрытия в микрометрах.
Форму гайки определяют два изображения (см. рис. 256).
Аналогично, обозначение. Долг 2 М20Х Х/,5.%Х 60.56.0/9 ГОС7* ' 7793—70 расшифровывается так: болт с шестигранной головкой нормальной точности (это мы узнаем из номера стандарта), исполнение 2, т. е. с отверстием под шплинт в стержне болта, диаметр резьбы 20 мм, шаг резьбы мелкий 1,5 мм, поле допуска резьбы %, длина стержня болта 60 мм, класс прочности 5.6, покрытие цинковое с хроматирова-
Di~(0,9...0,95)S
Рис. 257. Болт
|
нием (01), толщина покрытия 9 мкм, ГОСТ 7798—70.
Форму болта передают двумя видами (рис. 257).
Рассмотрим пример условного обозначения шпильки (в соответствии с ГОСТ 1759—87): Шпилька А1 /6-блх Х/Ж5Д.029ПЭС7' 2Ж?2 -76 (рис. 258). Из номера стандарта узнаем, что шпилька с ввинчиваемым концом равным нормальной точности, диаметр резьбы л = = 16 мм, / =120 мм, ■ с крупным шагом резьбы (не указывается), с полем допуска 6л, покрытие кадмиевое с хроматировани- ем (02), толщиной 9 мкм. Шпилька изготовлена из материала класса прочности 5.8 (точка в обозначении не указывается).
| исполнение / Ло/мШг&порная /мйуыжргям U Дй/7/ПД // М/ММЛГИ " |
| RiSOt |
| Размер, Нов ключ |
| пертенб Длина болта (\высотд головки болта Н' |
Чертежи и обозначения других стандартных изделий (шайб, шпонок, штифтов, шплинтов, заклепок и пр.) можно найти в справочниках.
| ЯгЩ |
| 110/ Я- |
| V |
| у у |
Обозначения стандартных изделий.?0-
2 фаски
Ж л У
I
держание которых было показано выше, включают в себя полную их характеристику, нужную для выполнения конструкторских документов на сборочные единицы изделий. Эти обозначения вносятся в графу спецификации сборочного чертежа. В учебной практике можно пользоваться сокращенными условными обозначениями.
§ 6!. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
О ПЕРЕДАЧАХ
Для передачи вращательного движения с одного вала на другой, преобразования вращательного движения в поступательное и изменения частоты вращения применяют зубчатые передачи (рис. 259), основными деталями которых являются различные зубчатые колеса и рейки. Зубчатые передачи — наиболее распространенный в машиностроении вид передачи. Термин лзубчатое колесо* относится к общим деталям передачи. Зубчатое колесо, сидящее на передающем вращение валу, называют ведущим, а на получающем^ вращение — ведомым. Меньшее из двух колес сопряженной пары называют шестерней, большее — колесом. При одинаковом числе зубьев шестерней называют ведущее колесо, а колесом — ведомое.
Зубчатые передачи используются как самостоятельные агрегаты (редукторы) или входят в другие машины как составные части.
Для передачи вращательного движения между валами, оси которых расположены параллельно, применяют цилиндрические передачи (рис. 259, я—<?); если оси валов пересекаются, используют конические передачи (рис. 259, е).
Широко используются червячные передачи (рис. 259, з), которые обеспечивают большое передаточное число и значительный крутящий момент. Для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот применяют реечные передачи, состоящие из цилиндрического колеса и рейки (рис. 259, м). Встречаются передачи с внешним (рис. 259, а—е) и внутренним зацеплением (рис. 259, а). В первом случае вращение колес происходит в противоположных направлениях, во втором — в одном направлении.
По форме профиля различают зубья эвольвентные и неэвольвентные, например в передаче Новикова, зубья которой очерчены дугами окружности
Различают колеса с прямыми (рис. 259, а), косыми (рис. 259, б), шев-. ронными (рис.259,а) и винтовыми (рис. 259, ж) зубьями.
Рис. 259. Виды зубчатых передач: а —цилиндрическая прямозубая, б—цилиндрическая косозубая, а —цилиндрическая шевронная, г — цилиндрическая с внутренним зацеплением. <) — коническая прямозубая.? — коиичсская с криволинейными зубьями, же — цилиндрическая винтовая, э — червячная, м - реечная
|
Ознакомимся с правилами изображения
составляющих передачи: зубчатых Колес, червяков, зубчатых реек, звездочек цепных передач.
; 62. ЧЕРТЕЖИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ
ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
Элементы зубчатых колес. Зубчатые ко - леса можно мысленно подразделить на два элемента. Зубчатый венец состоит из всех зубьев колеса, расположенных между поверхностью вершин и поверхностью впадин зубьев. Тело колеса ограничивается поверхностью впадин.
Делительными окружностями * называют соприкасающиеся окружности (поверхности) пары зубчатых колес, катящиеся одна по другой без скольжения. Эти окружности, находясь в зацеплении -(в передаче), являются сопряженными. На чертеже длительные окружности проводят штрихпунктирной линиейл а диаметр их обозначают буквой й (рис.260).
| Ножка зуба Головка зуба Шаг Р.; |
| /Рабочая поверхность зубьев (эвольвентная) |
Расстояние между одноименными профильными поверхностями соседних зубьев, измеренное в миллиметрах по дуге делительной окружности, называют шагом зацепления. Обозначается шаг буквой А (рис. 260). Легко видеть, что шаг равен длине делительнои окружности, поделенной на число зубьев. Число зубьев на чертежах обозначается буквой 2.
Длина делительной окружности равна величине шага, умноженной на число зубьев, т. е. длина делительной окружности равна ж.
Но из геометрии известно, что длина любой окружности равна 2яД или яй (где я = 3,М, а й — диаметр окружности). Следовательно, длина делительной окружности равна ий и вместе с тем равна 2, т. е. яй = Р< 2.
Отсюда определим диаметр делительной окружности Й=(Р;/я)2.
Величину Р;/я обозначают буквой?п и называют модулем зубчатого зацепления.
Поэтому выражение для диаметра делительной окружности можно записать и так: И =?П2. Тогда?п = й/2.
Из этой формулы следует, что модулем называется число, показывающее, сколько миллиметров диаметра делительной окружности приходится на один зуб зубчатого колеса.
Модуль?н и число зубьев 2 являются основными величинами (элементами), определяющими зубчатые зацепления.
| * Здесь предполагаются случаи, когда делительная окружность совпадает с начальной. |
| высота зуВо |
| (окружность впадин) |
| Рис. 260. Цилиндрическое зубчатое колесо: рисунок, б — натуральное изображение, а — условное изображение |
| Поверхность Вершин (окружность |
Значение модулей для всех передач — величина стандартизованная, выраженная, как видно из формулы т = й/2, в миллиметрах. Ниже приведены числовые ве-
. личины некоторых стандартных модулей по ГОСТ 9563—60:
1- й ряд, мм: 0,05; 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4,5; 6; 8; Ю; 100;
2- й ряд, мм: 0,055; 1,125; 1,375; 1,75; -2,25; 2,75; 3.5; 4,5; 5,5; 7; 9; Н. ■ 90. '
При назначении величин модулей первый ряд следует предпочитать второму.
Зная модуль и число зубьев, рабочий может выбрать соответствующий режущий инструмент для изготовления зубчатого колеса; число зубьев необходимо, кроме того, знать для настройки делительного устройства станка.
Поскольку модуль определяет величину зубьев колеса, ясно, что в зацеплении могут участвовать колеса с одинаковым модулем.
Делительная окружность (поверхность) делит зуб зубчатого колеса на головку и ножку (см. рис. 260).
Часть зуба, лежащая вне делительной окружности, называется г о л о в к о й з у- б а. Высота ее обозначается буквой Часть зуба, лежащая внутри делительной окружности, называется ножкой зуба. Высота ее обозначается буквой А/. На рис. 260, б головка и ножка зуба для наглядности выделены цветом.
Высота головки зуба берется равной модулю, т. е. /:,, = м!.
Высота ножки зуба обычно (для колес с крупными модулями) берется равной 1,25 модуля, т. е. Л;=1,25/п.
Полная высота зуба равна сумме высот головки и ножки зуба, т. е. А = Аа + л = == /п +1,25/п = 2,25/п.
* Полная высота зуба ■ равна глубине фрезерования.
Для мелкомодульных колес (модули менее 1 мм) высота зуба А = 2,3/п. Тогда высота ножки А/= 1,3/п.
Окружность, проходящая через вершины зубьев, называется окружностью вершин (диаметр' ее обозначается буквой %п, рис. 260, а), а окружность, проходящая по основаниям впадин, называется окружностью впадин (диаметр ее обозначается буквой ф).
Так как высота головки зуба /:а=/п, то диаметр окружности вершин 6л больше диаметра; делительной окружности на две высоты головки зуба или на 2/п, т. е. & = = % + 2/я, а так как % = /я2, то %а = /я2 + + 2т = /п(2+2).
Значит. ла = 'Я(2+2).
ОкружАэсть впадин определится так: dj = d —2Ау, но Ау= 1,25/я, тогда =— —2-1,25/п, или а!у = л —2,5/я.
Для мелкомодульных цилиндрических зубчатых колес последняя формула изменяется, так как они имеют большую высоту ножки (1,3/я). Поэтому для них// = = 6? — 2,6/п.
Полученные знания годны для применения на практике.
Основными данными для подсчета размеров зубчатого венца являются число зубьев и модуль. Определим основные размеры зубчатого венца цилиндрического колеса, имеющего модуль, равный 3 мм, а число зубьев 24.
Диаметр делительной окружности определяют по формуле <% = /Л2. В нашем примере т=3, 2=24; <%=/Я2=3-24=72 мм.
Диаметр окружности вершин определяют -по формуле %„ = /п(2 + 2)=3(24+2) = = 78 мм.
Диаметр окружности впадин определяют по формуле ф = 2,5/й = 72 —— —2,5-3 = 64,5 мм.
Термины, определения и обозначения элементов зубчатых передач установлены ГОСТ 16530—83 и 16531—83. Основные из этих терминов и обозначений, а также формулы для определения размеров элементов зубчатых передач даны в табл. 6.
6. Параметры цилиндрического зубчатого колеса
|
Продолжение габл. 6
|
Вычерчивание цилиндрических зубчатых колес. Зубчатые колеса вычерчивают на чертежах условно (рис. 260, е) по ГОСТ 2.402—68.
Зубчатый венец изображают тремя окружностями (рис. 260,е):
о к ■ р ужность вершин (диаметр ее обозначают буквами %а) наносят сплошной основной линией;
окружность впадин (диаметр ее обозначают буквами ф) наносят сплошной тонкой линией. Допускается эту линию на чертеже не показывать;
делительная окружность (диаметр ее обозначают буквой %) проводится штрихпунктирной тонкой линией.
Зубчатые колеса большей частью изображают в разрезе, если секущая плоскость проходит вдоль оси зубчатого колеса. При.этом зубья всегда показывают нерассеченными и незаштрихованными (рис. 26!)..На изображении зубьев параллельно оси колеса проводят штрихпун- ктирные линии, соответствующие делительной окружности.
На изображениях, перпендикулярных оси колеса, разрезы не применяют. При необходимости показать профиль зубьев применяют местный разрез.
| • i |
Рабочий чертеж косозубого цилиндрического зубчатого колеса приведен на рис. 26). На рабочих чертежах зубчатых колес наносят необходимые размеры, допуски, отклонения формы и расположения поверхностей, обозначения шероховато-
ххх'хххх хх'хххх
| М7%/?А | /!7 | АЗ |
| Число зубьев | Г | 45 |
| Угол наклона. | А | 26'46' |
| мяруАй'/м? /мми'л' Зуба | — | Левое |
| Нормальный исходный /гря/яуЛ1 | ЛСГ7* /37л-л | |
| Степень точности /!С ЛУГГ/Л43 - 47 | Ст.8-Х | |
| Толщина зуда /ус хорде в нормальном сечении | 5гл | ?47-в,17 |
| Измерительнал ймгл77,7 до хорды | А» | л7 |
| Допуск М лМ<У<7Г/77* м/7у/у- иых шагов | 3. | 0,026 |
| Ход винтовой линии | 7<УУ,У |
| у. ' г. Неуказанные предельные ммг/имр/мИ? р&7М |
Л'7
| Гтолй 45 /ЖГЯ7Д7-4'« |
| МУ#. |
| ЛЮИ.ЛГ АДП.ХЛУ Лит. |
| Колесо .?у№7/77РР |
лист | листов /
Рис. 26). Чертеж цилиндрического зубчатого колеса
сти. В технических требованиях указывают данные, относящиеся к термической обработке, справочные размеры, предельные отклонения, не нанесенные на изображениях (рис. 261).
Если зубчатое колесо не имеет спиц, то в большинстве случаев полный вид слева не вычерчивают. Три окружности, изображающие зубчатый венец, в таком случае не проводят, а изображают лишь отверстие для вала (диаметр его на 'рис. 261 равен 36 мм) и шпоночную канавку, нанося здесь размеры ' (10— —Я8 и 39,3+""1 и другие данные для обработки.
Из трех расчетных размеров диаметров окружностей (йа, й, ф), нужных для вычерчивания, на чертежах указывают лишь один — диаметр окружности вершин йд (размер 0131-0,08 на рис. 261). Кроме того, указывают ширину зубчатого венца (размер 20 на рис. 261), размеры фасок и другие размеры в зависимости от конструкции колеса, например размеры 40 и 050 на рис. 261.
Обозначение шероховатости условно наносят: рабочих (боковых) поверхностей зубьев — на линии делительной поверхно- 1,6,
сти (V на рис. 261), вершин зубьев — на линии окружности вершин; впадин зубьев — на линии окружности впа-
АЕ/
дин (л на рис. 261).
Рабочие чертежи металлических механически обработанных зубчатых колес с эвольвентными зубьями (см. рис. 259, а, б) вычерчиваются по ГОСТ 2.403—75.
В правом верхнем углу чертежа на расстоянии 20 мм от верхней линии рамки помещают таблицу параметров, в которой указывают необходимые для изготовления и контроля данные о зубчатом венце. Ширина таблицы ПО мм, буквенные обозначения записывают в графе шириной 10 мм, а соответствующие этим обозначениям числовые данные — в графе шириной 35 мм.
В таблице параметров на рис. 261 в первых двух строках указаны модуль и число зубьев 2. Эти данные обязательно указывают на чертеже каждого зубчатого колеса. Зная их, можно определить размеры зубчатых колес и передач по соотношениям, приведенным в табл. 6.
По ГОСТ 9563—60 указывают модуль для зубчатого колеса: с прямыми зубьями — модуль?п; с косыми зубьями и нормальным модулем — модуль нормальный т„, с косыми зубьями и торцовым модулем — модуль торцовый Жд.
В третьей строке таблицы параметров указан угол наклона зуба Р косых и шевронных зубьев. В данном примере он равен 26° 46'. Далее приведены данные о направлении наклона линии зубьев — левое (может быть еще правое и шевронное). В следующей строке ссылка на номер стандарта для исходного контура (ГОСТ 13755—81). Это значит, что в данном случае зубья должны иметь эволь- вентный профиль и нормальную высоту, т. е. нарезание зубчатого венца будет производиться нормальным зуборезным инструментом. Затем помещены сведения о точности изготовления зубьев. ГОСТ 1643—81 устанавливает степень точности для изготовления цилиндрических зубчатых колес. Данное колесо следует изготовить по допускам 8-й степени точности.
Затем в таблице параметров проводится сплошная основная линия, после которой даются данные для контроля. Среди этих данных приводится длина общей нормали — размер, нужный для проверки точности зубьев. Схема контроля общей нормали зубчатого колеса дана на рис. 262.