Общие требования к простановке размеров

Ответственным этапом в процессе выполнения эскизов является простановка размеров. Простановка размеров на эскизе детали состоит из двух элементов: замера размеров и их нанесения.

Задать размеры на эскизе детали – значит определить необходимый минимум размеров и степень их точности, которые обеспечивают изготовление детали и не ограничивают технологических возможностей, то есть позволяют применить к детали разные варианты технологического процесса.

Нанести размеры на эскизе – значит так расположить выносные и размерные линии, размерные числа, чтобы целиком исключить возможность неправильного толкования эскиза и обеспечить удобство его чтения. Правила простановки и нанесение размеров изложены в ГОСТ 2.307-68.

Основные инструменті для обмера деталей: линейка стальная, кронциркуль, нутромер, штангенциркуль, микрометр, угломер, pадиусомеp и резьбомер. Линейкой, кронциркулем и нутромером можно снять размеры с точностью до 0,5 мм. Размеры, которые измеряли кронциркулем и нутромером, определяются при помощи линейки. Штангенциркулем, оснащенным глубиномером, нониусом, длинными и короткими ножками, производятся измерения с точностью до 0,05 мм. Микрометр служит для измерения внешних диаметров прутков и других деталей с точностью до 0,005 мм. Измерение углов деталей производится с помощью угломеров разных конструкций. При обмере деталей широко используются шаблоны разной формы и назначения.

Для обмера деталей в условиях производства используются и более сложные инструменты и приборы.

 

 

5.4 Эскизирование детали типа «Вал»

 

 

Детали типа «Вал» чаще всего содержат такие элементы, как фаски, лыски, шпоночые пазы, центровочные отверстия, проточки (канавки) для выхода шлифовального круга и выхода режущего инструмента при нарезании резьбы, канавки для стопорных шайб, уплотняющих колец.

Следует обратить внимание, что канавки (проточки) в зависимости от их назначения имеют свои особенности и на чертеже должны изображаться согласно правилам стандартов.

На детальных чертежах для простановки необходимых размеров, регламентированных стандартами, используют выносные элементы или сечения в увеличенном масштабе.

Вал является ответственной деталью механизмов машин. Вал служит для передачи крутящего момента и вращается вместе с закрепленными на нем элементами механизма. Валы могут быть цилиндрическими постоянного диаметра, ступенчатыми и с нарезанными на них зубчатыми венцами или шлицами.

Опорные части валов называются цапфами. Промежуточные цапфы называются шейками.

Цапфы валов, которые работают в подшипниках скольжения, могут быть цилиндрическими, коническими или сферическими. Наибольшее распространение имеют цилиндрические цапфы как простейшие в технологическом отношении. Цапфы валов для подшипников качения выполняют цилиндрическими. В некоторых случаях они имеют резьбовые участки или другие конструктивные элементы для крепления подшипников.

Конструктивные формы переходных участков валы показаны на рис. 5.2.

а) б) в) г) д) е)

Рисунок 5.2

 

Переходные участки валов между двумя ступенями разных диаметров выполняют таким образом:

1. С канавкой для выхода шлифовального круга (рис. 5.2, а). Канавки большей частью выполняют шириной 3 мм и глубиной 0,25…0,30 мм на валах диаметром 10…50 мм, а на валах диаметром 50…100 мм – шириной 5 мм и глубиной 0,5 мм. Канавки должны иметь максимально возможные радиусы закруглений для уменьшения концентрации напряжений и повышения сопротивления против усталостного разрушения в условиях действия переменных напряжений. Канавки выполняют на валах, диаметры которых определяют по условию жесткости, и на конечных участках валов, в сечении которых действуют незначительные изгибающие моменты. Если на валу есть резьбовые участки, то канавки предусматривают для выхода резьбонарезного инструмента.

2. С переходной поверхностью – галтелью постоянного радиуса (рис. 5.5, б). Для тяжело нагруженных валов в случаях, когда увеличение радиуса галтели ограничивается радиусом закругления или фаской кромок деталей, применяются дополнительные промежуточные кольца (рис. 5.2, в).

3 С галтелью специальной формы (рис. 5.2, г, д, е). Применяют галтели эллиптической формы или галтели, которые очерчены двумя радиусами кривизны.

Размер фаски на валах выполняют согласно табл. 5.1.

 

Таблица 5.1–Фаски цилиндрических деталей

d, мм С × 45°, мм d, мм С × 45, мм °
до 10 0,5 100…50 4,0
10…15 1,0 150…200 5,0
15…30 1,5 200…250 6,0
30…45 2,0 250…350 8,0
45…70 2,5 350…420
70…100 3,0 > 420

 


Последовательность выполнения эскизов вала:

1. Внимательно осмотреть вал, изучить его конструкцию, назначение, технологию изготовления.

2. Определить минимальное, но достаточное количество изображений (видов, разрезов, сечений), необходимых для полного представления о конструкции детали.

3. Выбрать согласно ГОСТ 2.301-68 формат чертежа, выполнить на нём рамку и основную надпись.

4. Наметить тонкими сплошными линиями габаритные прямоугольники для будущих изображений с расчетами равномерного использования полю или формату. Провести осевые линии, нанести тонкими сплошными линиями видимый контур вала, начиная с основных геометрических форм и сохраняя на всех изображениях проекционную связь и пропорцию элементов вала.

5. Нанести выносные и размерные линии, стрелки, проставить необходимые знаки. Произвести замеры вала и вписать размерные числа. Размерные числа необходимо записывать сразу после каждого измерения, не накапливая их в памяти .

6. Заполнить основную надпись и записать технические требования.

7. Внимательно проверить эскиз вала и исправить ошибки.

8. Для валов, которые изготавливаются преимущественно на токарных станках, главный вид располагают на чертеже так, чтобы ось детали располагалась горизонтально.

Следует обратить внимание, что канавки (проточки) в зависимости от их назначения имеют свои особенности изображения на чертеже согласно правилам стандартов.

На детальных чертежах валов для постановки необходимых размеров используют выносные элементы или сечения в увеличенном масштабе.

В изделиях мелкосерийного производства на валах для крепления зубчатых колес используются шпоночные соединения. Их недостатками являются малая несущая способность из-за ослабления вала шпоночными пазами и низкая технологичность.

Размеры шпоночных пазов приведены для призматических шпонок согласно ГОСТ 23360-78 (рис. 5.2) и сегментных шпонок (рис. 5.3) на валах – ГОСТ 24071-80 (табл. 5.2, 5.3).

Размеры канавок для выхода шлифовального круга (рис. 5.4, 5.5) согласно ГОСТ 8820-69 приведенные в табл. 5.4.

 

 

Рисунок 5.2

Рисунок 5.3

Таблица 5.2– Размеры шпоночных пазов призматических шпонок на валах согласно ГОСТ 23360-78

Диаметр вала d Шпонка Паз
b h l t1 t2 r или с × 45º
6…8 6…20 1,2 1,0 0,80…0,16
8…10 6…36 1,8 1,4
10…12 8…45 2,5 1,8
12…17 10…56 3,0 2,3 0,16…0,25
17…22 14…70 3,5 2,8
22…30 18…90 4,0 3,3
30…38 22…110 5,0 0,25…0,40
38…44 28…140
44…50 36…160 5,5 3,8

Таблица 5.3 – Размеры шпоночных пазов сегментных шпонок на валах согласно ГОСТ 24071-80

Диаметр вала d Шпонка Паз
b h D t1 t2 r или с×45º
7…8 2,5 3,7 2,7 1,2 0,80…0,16
8…10 3,0 5,0 3,8 1,4
10…12 6,5 5,3
12…14 4,0 5,0 1,8 0,1…0,25
14…16 7,5 6,0
16…18 5,0 6,5 4,5 2,3
18…20 7,5 5,5
20…22   9,0 7,0    
22…25 6,0 6,5 2,8
25…28 10,0 7,5
28…32 8,0 11,0 8,0 3,3 0,25…0,40
32…38 10,0 13,0 10,0

 

Исполнение 1 Исполнение 2

Рисунок 5.4

 

 

Исполнение 1 Исполнение 2

Рисунок 5.5

Таблица 5.4 – Размеры канавок для выхода шлифовального круга
согласно ГОСТ8820-69

b Внешнее шлифование d1 h R R1 d
1,0 d – 0,3 0,2 0,3 0,2 До 10
1,6 0,5 0,3
2,0 d – 0,5 0,3 0,5 0,3 10…50
3,0 1,0 0,5
5,0 d-1,0 0,5 1,6 0,5 50…100
8,0 2,0 1,0 >> 100
10,0 3,0 1,0 >> 100

Размеры канавок под пружинные кольца (рис. 5.6, 5.7) согласно ГОСТ13940-86 приведены в табл. 5.5.

 

Рисунок 5.6 Рисунок 5.7

 


Таблица 5.5 – Размеры канавок под пружинные кольца, мм

Диаметр валаd Канавка Кольца
d1 b1 h r d2 b l s
До 8 7,5 1,2 0,75 0,1 7,2 1,7 1,0
8,5 8,2
9,5       9,2      
11,3 1,1 11,0 2,0
14,1 1,4 13,8
16,0 1,4 1,5 15,7 2,5 1,2
16,8 1,8 16,5
18,6 2,1 18,2 3,2
20,6 20,2
22,5 2,3 22,1
23,5 23,1
26,5 25,8 4,0
28,5 27,8
30,2 2,7 29,5
32,2 31,4
33,0 1,9 3,0 0,2 32,2 5,0 1,7
34,0 33,0
36,0 35,0
Свыше 40 37,5 3,8 36,5

Размеры канавок под уплотнительные кольца (рис. 5.8) согласно ГОСТ9833-73 приведены на рис. 5.9 и в табл. 5.6.

 

Рисунок 5.8

Рисунок 5.9


Таблица 5.6 – Размеры канавок под уплотнительные кольца

Кольцо d D Подвижное соединение Недвижимое соединение
d2 d1 d3 D1 b d3 D1 b
2,5 9,0 15,0 19,5 31,0 49,0 9,5 15,5 20,0 32,0 50,0 13,5 19,5 24,0 36,0 54,0 9,5 15,5 - - - 13,5 19,5 - - - 3,3 3,3 - - - 9,8 15,8 20,3 32,3 50,3 13,2 19,2 23,7 35,7 53,7 3,6
3,0 19,5 31,0 63,5 93,0 20,0 32,0 65,0 95,0 25,0 37,0 70,0 100,0 20,0 32,0 - - 25,0 37,0 - - 3,7 3,7 - - 20,3 32,3 65,3 95,3 24,7 36,7 69,7 99,7 4,0
3,6 21,5 31,0 22,0 32,0 28,0 38,0 22,0 32,0 28,0 38,0 4,4 22,4 32,4 27,6 37,6 4,7
4,6 27,5 31,0 62,5 28,0 32,0 64,0 36,0 40,0 72,0 28,0 32,0 64,0 38,0 40,0 72,0 5,2 28,6 32,6 64,6 35,4 39,4 71,4 5,6

 

Размеры канавок под смазку (рис. 5.10) приведены в табл. 5.7.

 

Рисунок 5.10

Таблица 5.7 – Размеры канавок под смазку, мм

Диаметр вала d1 h = r r1 r2 l
10…18 1,0 0,5 12,5
18…50 2,0 1,0
50…80 2,5 1,5 20,0
80…100 3,0 2,0 25,0

 

Для установки детали в центрах токарного станка (при ее обработке или измерении) служат центровые отверстия (рис. 5.11), размеры и изображение которых соответствуют ГОСТ 14034-74 (табл. 5.8).

 

Форма А Форма В

Рисунок 5.11

Таблица 5.8 – Размеры центровых отверстий согласно ГОСТ 14034-74

D d d1 d2 l l1 l2
1,6 3,35 5,0 2,0 1,52 1,99
2,0 4,25 6,3 2,5 1,95 2,54
2,5 5,3 8,0 3,1 2,42 3,20
3,15 6,7 10,0 3,9 3,07 4,03
4,0 8,5 12,5 5,0 3,90 5,06
5,0 10,6 16,0 6,3 4,85 6,41
6,3 13,2 18,0 8,0 5,98 7,36
8,0 17,0 22,4 1,1 7,79 9,35
10,0 21,2 28,0 12,8 9,70 11,66
12,0 25,4 33,0 14,6 11,60 13,80
16,0 33,9 42,5 19,2 15,50 18,00

 

При нарезании резьбы на конечном участке выполняют кольцевые канавки (проточки), предназначенные для выхода резца. Проточка для выхода резьбонарезающегоинструмента при нарезании внешней метрической резьбы приведена на рис. 5.12. Проточка для выхода резьбонарезающего инструмента при нарезании внешней трапецеидальной резьбы приведена на рис. 5.13.

Размеры резьбовых проточек приведены в табл. 5.9, 5.10.

Образец выполнения эскиза вала приведен на рис. 5.14.

 

Рисунок 5.12

Рисунок 5.13

Таблица 5.9 – Размеры проточек для выхода резбонарезающего
инструмента при нарезании внешней метрической резьбы, мм (ГОСТ 27148-86)

Шаг резьбы Р R = 0,5P Внешняя проточка  
b1min b2max d1  
 
0,5 0,4 0,8 1,5 d - 0,8  
0,6 0,9 1,8 d - 1,0  
0,7 1,1 2,1 d - 1,1  
0,75 1,2 2,25 d - 1,2  
0,8 1,3 2,4 d - 1,3  
1,0 0,6 1,6 3,0 d - 1,6  
1,25 2,0 3,75 d - 2,0  
1,5 0,8 2,5 4,5 d - 2,3  
1,75 1,0 3,0 5,25 d - 2,6  
2,0 3,4 6,0 d - 3,0  
2,5 1,2 4,4 7,5 d - 3,6  
3,0 1,6 5,2 9,0 d - 4,4  
3,5 6,2 10,5 d - 5,0  

 

Таблица 5.10 – Размеры проточек для выхода резьбообразующего инструмента при нарезании внешней трапецеидальной резьбы, мм (ГОСТ 10549 – 80)

Шаг резьбы Р b R R1 d1
1,0 0,5 d - 3,0
1,6 d - 4,2
1,0 d - 5,2
2,0 d - 7,0
3,0 d - 8,0
d - 10,2
d - 12,5
5,0 2,0 d - 14,5
d - 19,5
d - 24,0
d - 28,0
d - 36,5
d - 44,5

 

 

Рисунок 5.14


5.5 Эскизирование детали типа «колесо зубчатое»

 

 

Последовательность выполнения эскизов зубчатого колеса:

1. Внимательно осмотреть зубчатое колесо, изучить его конструкцию, назначение, технологию изготовления.

2. Определить минимальное, но достаточное количество изображений (видов, разрезов, сечений), необходимых для полного представления о конструкции детали. Ознакомиться с правилами изображения зубчатого колеса данного вида согласно требованиям соответствующих стандартов.

3. Избрать согласно ГОСТ 2.301-68 формат чертежа, начертить на нем рамку и основную надпись.

4. Наметить тонкими сплошными линиями габаритные прямоугольники для будущих изображений с учетом равномерного использования площади листа. Провести осевые линии.

5. Обозначить тонкими сплошными линиями видимый контур детали, начиная с основных геометрических форм и сохраняя на всех изображениях проекционную связь и пропорцию элементов детали.

6. Нанести выносные и размерные линии, стрелки, проставить необходимые знаки. Провести замеры зубчатого колеса и вписать размерные числа, причем размерные числа записывать сразу после каждого измерения, не накапливая их в памяти.

7. Заполнить основную надпись и записать технические требования.

8. Внимательно проверить эскиз зубчатого колеса и исправить ошибки.

При эскизировании зубчатого колеса необходимо правильно изобразить и поставить размеры не только на элементах зубчатого зацепления, но и на конструктивных элементах соединения колеса с валом. Для этого необходимо знать не только элементы зубчатого зацепления, но и иметь представления о креплении зубчатого колеса на вале.

Зубчатые передачи используются как самостоятельные агрегаты (редукторы) или входят в другие машин как составные части.

Для передачи вращательного движения с одного вала на другой, оси которых параллельные, применяют цилиндрические передачи (рис. 5.15, а, б, в, г); если оси валов пересекаются, используют конические передачи (рис. 5.15, д, е).

Если оси валов скрещиваются (чаще под прямым углом), применяют червячные передачи (рис. 5.15, з). Для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот применяют реечные передачи, которые состоят из цилиндрического колеса и рейки (рис. 5.15, и). Встречаются передачи с внешним и внутренним зацеплениями (рис. 5.15, г). В первом случае вращение колес происходит в противоположных направлениях, во втором – в одном направлении.

 

Рисунок 5.15

 

Зубчатое колесо содержит зубчатый венец и тело колеса. Зубья колеса образовывают зубчатый венец. Тело колеса ограничивается поверхностью впадин зубьев.

При изображении цилиндрических зубчатых колес приняты такие условности:

1. Поверхность вершин и ее образующую изображают сплошной основной линией, а поверхность впадин и ее образующую – сплошной тонкой линией. Делительную окружность изображают штрихпунктирною тонкой линией.

2. Зубья чертят только в осевых разрезах, изображая их не рассеченными. Если надо показать профиль зуба, то оформляют это выносными элементом или изображают его на ограниченном участке детали.

На рис. 5.16 изображены основные элементы зубчатого колеса.

 

 

Рисунок 5.16

Согласно ГОСТ 16531-83 основные параметры зубчатого колеса:

1) диаметр делительной окружности d;

2) модуль m – число, которое показывает, сколько миллиметров диаметра делительной окружности приходится на один зуб (количество зубьев z):

 

.

 

Величины модуля стандартизированы (табл. 5.11).

 

Таблица 5.11 – Модули, мм ( ГОСТ 9563-60)

1-й ряд 1,25 2,5
2-й ряд 1,125 1,375 2,25 2,75 3,5 4,5 5,5

 

С помощью параметров, приведенных в табл. 5.12, можно рассчитать величины, которые характеризуют зацепление.

Таблица 5.12 – Параметры цилиндрического зубчатого колеса

Параметр зубчатого колеса Обозначение Величина, мм
Высота головки зуба ha ha = m
Высота ножки зуба hf hf = 1.25 m
Высота зуба h h = 2.25 m
Диаметр делительной окружности d d = m Z
Диаметр окружности выступов da da = d + 2 ha
Диаметр окружности впадин df df = d – 2 hf

 


Используя эти соотношения, можно вычислить значение модуля для реального цилиндрического колеса:

 

.

 

В учебных целях добытое значение необходимо округлить к ближайшему по ГОСТ 9563-60.

Расстояние между одноименными профильными поверхностями соседних зубьев, измеренное в миллиметрах по дуге делительной окружности, называют шагом зацепления Pt. Из рисунка видно, что шаг равняется соотношению длины делительной окружности к числу зубьев:

 

.

 

Параметры зубчатых колес задают на чертежах в специальных таблицах (ГОСТ 2.403-75).

На рис. 5.17 показано расположения и размеры таблицы параметров.

 

Рисунок 5.17

В случае необходимости отдельные строки из нее можно опускать. Пример выполнения чертежа колеса зубчатого (для учебных целей) приведен на рис. 5.18.

 

Рисунок 5.18


5.6 Эскизирование детали типа «Пружина»

 

 

Эскиз пружины выполняется аккуратно, непосредственно с детали. В учебной практике при эскизировании деталей типа «пружина» студентам следует знать назначение детали, ее устройство, применяемые материалы.

Пружины являются одним из ответственных элементов сборочных единиц. Их назначение в создании усилий, которые действуют на детали в сборочных единицах.

Для изготовления пружин применяют большое количество разных материалов, основным свойством которых является способность запасать и возвращать запасенную энергию деформации. Перечень материалов и их механических свойств приведены в табл. 5.13.

 

Таблица 5.13 – Механические свойства материалов, применяемых для изготовления пружин

Материал Марка Предел прочности на растяжение σт,, МПа Предел прочности на кручение , МПа Относительное удлинение , %  
Углеродистые стали  
 
 
 
Рояльная проволока - 2000…3000 1200…1800 2…3  
Холоднокатання пружинная проволока Н 1000…1800 600…1000  
П 1200…2200 700…1300  
У 1400…2800 800…1600  
Марганцовистые стали 65Г 55ГС  
 
Хромованадиевая сталь 50ХФА  
Коррозионностойкая сталь 40Х13  
Кремнистые стали 55С2 60С2А      
 
70С3А  
Хромомарганцовистые стали 50ХГ    
50ХГА  
Никель-кремниевая сталь 60С2Н2А  
Хромокремние-ванадиевая сталь 60С2ХФА  
Вольфрамокремниевая сталь 65С2ВА  

 


По форме пружины разделяют на цилиндрические (рис. 5.19, а, б, в), конические (рис. 5.19, г, д), спиральные (рис. 5.19, е), пластинчатые (рис. 5.19, з), тарельчатые (рис. 5.19, ж, е).

 

Рисунок 5.19

По виду деформации пружины бывают: сжатия (рис. 5.19, а, б, г, д, ж, е), растяжения (рис. 5.19, в), кручения (рис. 5.19, е, и, к), изгиба (рис. 5.19 з).

По форме поперечного перерезь пружины бывают круглые (рис. 5.19, а, в, г, и, к), прямоугольные (рис. 5.19, д, з), квадратные (рис. 5.19, б).

По направлению навивки пружины могут быть с правой и левой навивкой.

Все виды пружины изображают на чертежах согласно требованиям стандартов. Пружину изображают согласно ГОСТ 2.401-68.

Последовательность выполнения эскизов пружины:

1. Внимательно осмотреть пружину, изучить ее конструкцию, назначение, технологию изготовления.

2. Ознакомиться с правилами изображения пружин данного вида согласно требованиям соответствующих стандартов.

3. Выбрать согласно ГОСТ 2.301-68 формат чертежа, начертить на нем рамку и основную надпись.

4. Наметить тонкими сплошными линиями габаритные прямоугольники для будущих изображений с расчетом равномерного использования формата. Провести осевые линии.

5. Обозначить тонкими сплошными линиями видимый контур детали, начиная с основных геометрических форм и сохраняя на всех изображениях проекционную связь и пропорцию элементов детали.

6. Нанести выносные и размерные линии, стрелки, проставить необходимые знаки. Провести обмер размеров пружины и вписать размерные числа, причем размерные числа записывать сразу после каждого измерения, не накапливая их в памяти.

7. Заполнить основную надпись и записать технические требования.

8. Внимательно проверить эскиз и исправить ошибки.

В учебной практике принято изображать цилиндрическую пружину сжатия. Для выполнения такого чертежа необходимо знать, каким образом формируются опорные витки. Визуально установить количество опорных витков можно, зная правила их формирования.

На представленном на рис. 5.20 изображении пружины сжатия показано размещения опорных витков и переход от опорного витка в точке а, в которой происходит отгибание витков на угол j относительно опорного витка.

 

Рисунок 5.20

Кроме этого, необходимо знать, что при изготовлении пружины производится подготовка конца пружины путем сошлифовывания части ее поверхности. На рис. 5.21 показано, что контактная поверхность опорного витка составляет 3/4 полной длины витка. В учебных задачах принято для расчетов принимать длину опорного витка равной 0,75 полной длины витка. При реальных инженерных расчетах количество опорных витков, а соответственно их длина могут отличаться от принятых в учебной задаче (ГОСТ 2.401-68).

Согласно ГОСТ 2.401-68 при изображении пружин соблюдаются такие условности и упрощения:

1. Витки пружины на виде и в разрезе изображают прямыми линиями.

2. Для пружин, которые имеют свыше четырех витков, чертят по одному – два витка с каждой стороны, не считая опорных. Сдачу витков условно заменяют осевыми линиями центров сечений витков (рис. 5.22, а, б).

Рисунок 5.21

а) б)

в)

Рисунок 5.22

 

1. Если толщина витков (на изображении) составляет 2 мм и меньше, то пружины изображают условно (ГОСТ 2.401-68) (рис. 5.22, в).

При выполнении эскизов пружин придерживаются правил:

1. Изображение пружины на главном виде размещают горизонтально.

2. Изображение пружины на чертеже всегда с правым направлением навивки. Направление навивки отмечают в технических требованиях.

3. Технические требования должны содержать даннные о длине развернутой пружины; числе рабочих витков n; полном числе витков n1; направлении навивки; длине пружины в свободном состоянии (размер для справок).

При изображении на рабочих чертежах и на эскизах принято показывать пружину в свободном от нагрузки состоянии.

Полное число витков пружины сжатия:

 

n1=n + 1,5.

Длина развернутой пружины сжатия (заготовки) приблизительно можно рассчитать по формуле:

 

L = 2π D n1,

 

где D – внешний диаметр пружины;

π = 3,14;

n1 – полное число витков

Пример выполнения учебного чертежа пружины сжатия приведен на рис. 5.23.

 

Рисунок 5.23



>13
  • 14
  • 15
  • 16
  • Далее ⇒