- •Воронеж 2011
- •Введение
- •1.Кинематический расчет
- •1.1.Определение номинальной мощности и номинальной частоты вращения двигателя
- •1.2.Определение передаточного числа привода и его ступеней
- •1.3.Определение силовых и кинематических параметров привода
- •2.Выбор материала для колес редуктора и определение допускаемых напряжений
- •3.Расчет закрытой цилиндричекой передачи
- •3.1.Проектный расчет
- •3.2.Проверочный расчет
- •4.Расчет открытых передач с гибкой связью
- •4.1.Расчет плоскоременной передачи
- •4.1.1.Проектный расчет
- •4.1.2.Проверочный расчет
- •4.2.Расчет клиноременной и поликлиноременной передач
- •4.2.1.Проектный расчет
- •4.2.2.Проверочный расчет
- •4.3.Расчет цепной передачи
- •4.3.1.Проектный расчет
- •4.3.2. Проверочный расчет
- •5.Расчет валов редуктора
- •5.1.Определение сил в зацеплении закрытых передач
- •5.2.Определение консольных сил
- •5.3.Силовая схема нагружения валов редуктора
- •5.4.Определение геометрических параметров ступеней валов
- •5.5.Разработка чертежа общего вида редуктора
- •5.6.Определение реакций в опорах подшипников и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
- •5.7.Пример расчета тихоходного вала редуктора
- •5.8.Конструирование валов
- •5.8.1.Переходные участки
- •5.8.2.Посадочные поверхности
- •5.9.Проверочный расчет валов
- •6.Расчет и конструирование зубчатых колес
- •7.Расчет подшипников
- •7.1.Определение пригодности подшипников
- •8.Расчет шпоночных соединений
- •9.Конструирование корпуса редуктора
- •10.Конструирование элементов открытых передач
- •10.1.Конструирование зубчатых колес
- •10.2.Конструирование шкивов ременных передач
- •10.3.Конструирование звездочек роликовых цепей
- •10.4.Установка элементов открытых передач на вал
- •11.Выбор муфт
- •11.1.Определение расчетного момента и выбор муфты
- •11.2.Муфты упругие втулочно-пальцевые
- •11.3. Муфты упругие со звездочкой
- •11.4. Муфты упругие с торообразной оболочкой
- •11.5. Цепные муфты
- •11.6. Установка муфт на валах
- •12.Проектирование оснований приводов
- •12.1.Рамы
- •12.1.1.Конструирование рамы
- •12.1.2.Разработка и оформление сварочного чертежа рамы
- •12.1.3.Условное изображение сварных швов на чертеже
- •13.Плиты
- •13.1.Крепёж деталей к рамам и плитам
- •13.2.Натяжные устройства
- •13.3.Крепление к фундаменту
- •14.Разработка рабочей документации проекта
- •14.1.Разработка сборочного чертежа редуктора
- •14.2.Разработка сборочного чертежа сварной рамы
- •14.3.Правила оформления спецификаций
- •14.4.Заполнение основной надписи конструкторской документации
- •14.5.Разработка рабочих чертежей деталей редуктора
- •14.6.Примеры разработки рабочих чертежей
- •Курсовой проект
- •Расчетно-пояснительная записка
- •Заключение
- •Приложение
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
14.6.Примеры разработки рабочих чертежей
Общие правила и рекомендации по разработке и выполнению рабочих чертежей деталей изложены в предыдущей главе.
Здесь рассматривается последовательность разработки и выполнения рабочих чертежей деталей редукторов, изображенных на рис. 14.5-14.8 в соответствии с техническими заданиями на курсовое проектирование. При этом автор проекта по предложению ведущего проектирование преподавателя разрабатывает две сопряженные детали: вал-шестерню (червяк) и колесо или колесо и тихоходный вал на основании сборочного чертежа редуктора или конструктивной компоновки привода.
Пример 1. Тихоходный вал (рис. 14.8):
а) Выполнить изображение вала.
б) Обозначить базы под изображением вала: база Е — поверхность четвертой ступени вала; база Ж — поверхность второй ступени.
в) Нанести комбинированным способом осевые размеры под изображением вала на минимальном (2...4) числе уровней (рис. 14.9): сопряженный (63 мм) — длина шпоночного паза; габаритный (355 мм) — длина вала; посадочные (40, 70, 100 мм); координирующий положение шпоночного паза (2 мм). Размеры 82, 100, 63 мм отвечают последовательным этапам токарной обработки вала.
Определить по таблице глубину шпоночного паза для шпонки на 3-й ступени вала 55 мм под колесо – t1= 6 мм, а также размер d–t1 шпоночного паза для шпонки на выходном конце вала (1-й ступени) 45 мм под элемент открытой передачи или полумуфты – 39,5 мм.
В случаях сквозного шпоночного паза на конце вала удобнее для контроля задавать размер d–t1.
г) Проставить диаметральные размеры ступеней вала: 1-я ступень — 45 мм; 2-я ступень — 50 мм; 3-я ступень — 55 мм; 4-я ступень — 50 мм; 5-я ступень — 60 мм (буртик — 65 мм).
д) На сопрягаемые диаметральные и линейные размеры задать поля допусков:
50k6 для посадочных мест вала (2-я и 4-я ступени) под установку подшипников качения;
45n6 для посадочного места вала (1-я ступень) под установку элемента открытой передачи или полумуфты;
50d9 для посадочного места вала (2-я ступень) под манжетное уплотнение;
50a11 для монтажного размера (2-я ступень) под распорную или дистанционную втулку;
55р6 для посадочного места вала (3-я ступень) под установку зубчатого (червячного) колеса;
14Р9 для ширины шпоночных пазов на 1-й и 3-й ступенях — на размер 39,5 мм (d–t1, где t1 — глубина шпоночного паза на 1-й ступени) назначается нижнее отклонение: –0,2 мм, так как сечение шпонки >6х6 мм (при сечении шпонки 6х6 мм отклонение составляет – 0,1 мм);
на глубину шпоночного паза t1 = 6 мм (3-я ступень) назначается верхнее отклонение +0,1 мм, так как сечение шпонки 6х6 мм (при сечении шпонки >6х6 мм отклонение составляет + 0,2 мм);
63H15 на длину шпоночного паза 3-й ступени;
63h12 и 40h2 для линейных размеров, определяющих положение опор, фиксирующих осевое положение вала (если компенсатором служит набор прокладок); предельные отклонения остальных размеров указать в технических требованиях на чертеже (рис. 14.8).
е) Нанести на чертеже условное обозначение допусков формы и расположения поверхностей на 1...2 уровнях над изображением вала и назначить эти допуски:
допуск цилиндричности на 50k6 и 45n6 — 5 мкм; на 55р6 – 6 мкм (табл. 14.6);
допуск соосности относительно оси поверхностей Е и Ж на 50k6 – 30 мкм; на диаметре 55p6 – 25 мкм (табл. 14.8);
допуск перпендикулярности торца заплечика вала на 60 мм относительно оси поверхностей Е и Ж — 25 мкм (табл. 14.7);
ж) Проставить на чертеже вала условные обозначения шероховатости поверхностей и назначить параметры шероховатости, отдавая предпочтение среднему арифметическому отклонению профиля Rа, мкм. Обозначения параметров шероховатости проставляется на верхних частях изображения вала, а на торцевых поверхностях — под изображением вала. В обоих случаях обозначение шероховатости располагают в непосредственной близости от размерной линии:
на 50k6 и 45n6 под установку подшипников и элементов открытой передачи или муфты – 0,8 мкм (табл. 14.10);
на 55p6 под установку зубчатого (червячного) колеса – 1,6 мкм (см. табл. 14.10);
на 50d9 под установку резиновой манжеты – 0,4 мкм (см. табл. 14.9);
на торцы заплечиков вала для базирования подшипников, зубчатого (червячного) колеса – 1,6 мкм (см. табл. 14.9);
на остальные поверхности вала – 6,3 мкм (указывается в правом верхнем углу чертежа).
з) Участок второй ступени вала длиной 30 мм подвергнуть термической обработке на глубину h = 0,8... 1,0 мм до твердости 40...50 НRСэ и отполировать. Обозначение термической обработки – утолщенная штрихпунктирная линия; значение h, НRСэ и полировки проставить на полках линий-выносок.
и) Составить технические требования в следующем порядке:
требования к материалу – 260...285 НВ, кроме места, указанного особо;
размер для справок; размер обеспечивает инструмент;
неуказанные предельные отклонения размеров: валов — t2, остальных ±t2/2.
к) Выполнить основную надпись чертежа.
Пример 2. Зубчатое (цилиндрическое) и червячное колесо (рис. 14.6 и 14.7):
а) Выполнить изображение колеса.
б) Обозначить базу А (для червячного колеса — Б) — внутреннюю посадочную поверхность ступицы колеса.
в) Нанести осевые размеры под изображением колеса на минимальном (2...4) числе уровней (рис. 14.9): координатным способом для цилиндрического колеса и комбинированным — для червячного.
г) Проставить диаметральные размеры колес.
д) На сопрягаемые линейные и диаметральные размеры задать поля допусков. На размер шпоночного паза d+t2 назначается верхнее отклонение +0,2 мм, так как сечение шпонки >6х6 мм (при сечении шпонки 6х6 мм отклонение составляет +0,1 мм).
е) Нанести на чертеже условное обозначение допусков формы и расположения поверхностей.
ж) Проставить на чертеже колеса условные обозначения шероховатости поверхностей и назначить параметры шероховатости, отдавая предпочтение среднему арифметическому отклонению профиля Rа, мм. Обозначения параметров шероховатости проставляется на верхних частях изображения колеса, а на торцевых поверхностях — под изображением колеса. В обоих случаях обозначения шероховатости располагают в непосредственной близости от размерной линии. На остальные, не указанные в табл. поверхности, назначается шероховатость — 6,3 мкм (указывается в правом верхнем углу чертежа).
з) Составить технические требования в следующем порядке: (см. рис. 14.6 и 14.7):
требования к материалу (для зубчатых колес): 269...302 НВ;
*размер для справок;
радиусы скруглений: для цилиндрического колеса — 1,6 мм max; для червячного колеса: неуказанные радиусы — 5 мм max; уклоны формовочные — 3°;
неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий + t2, валов – t2, остальных ± t2/2.
и) Составить таблицу параметров зубчатого (червячного) венца (см. рис. 14.6 и 14.7) и спецификацию сборочного чертежа червячного колеса.
Для проектируемых редукторов общего назначения применена 8-я степень точности. Сопряжение В гарантирует минимальный боковой зазор, который исключает заклинивание стальной или чугунной передачи от нагрева при разности температур колес и корпуса 25°С.
к) Выполнить основную надпись чертежа.
Пример 3. Вал-шестерни (рис. 14.5).
Выполнение рабочего чертежа вала-шестерни проводится в два этапа: разработка поверхностей, характерных для валов (1-я, 2-я, 4-я и 5-я ступени — см. пример 1); оформление зубчатого венца вала-шестерни, расположенного на 3-й ступени вала (см. пример 2).
Стандарты на материалы, применяемые для изготовления передач и их деталей
Наименование стандарта |
Номер стандарта |
Пример условного обозначения |
Содержание условного обозначения |
Сталь углеродистая обыкновенная |
ГОСТ 380-88 |
БСт3сп ГОСТ 380-88 |
Б – группа стали, поставляемой по химическому составу; сп – сталь спокойная; цифра 3 указывает порядковый номер стали в группе |
Сталь углеродистая качественная конструкционная |
ГОСТ 1050-88 |
Сталь 45 ГОСТ 1050-88 Сталь 60Г ГОСТ 1050-88 |
Цифры 45, 60 указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента; буква Г – повышенное содержание марганца |
Сталь легированная конструкционная |
ГОСТ 4543-71 |
Сталь 40ХН ГОСТ 4543-71 |
40 – содержание углерода в сотых долях; буквы обозначают наименование присадок: Х – хром, С — кремний, Г – марганец |
Отливки из конструкционной нелегированной стали |
ГОСТ 977-88 |
Отливка 35Л-1 ГОСТ 977-88 |
35 – содержание углерода в сотых долях; Л – литая сталь; 1 – группа стали (обыкновенного качества) |
Чугун с пластинчатым графитом для отливок |
ГОСТ 1412-85 |
СЧ 15 ГОСТ 1412-85 |
15 – предел прочности при растяжении, кгс/мм2 |
Чугун с шаровидным графитом для отливок |
ГОСТ 7293-85 |
ВЧ 40 ГОСТ 7293-85 |
40 – временное сопротивление разрыву, кгс/мм2 |
Бронзы оловянные литейные |
ГОСТ 613-79 |
Бронза БрО5Ц5С5 ГОСТ 613-79 |
Значение букв: О – олово, Ц – цинк, С – свинец, Ф – фосфор, Н – никель. Цифры указывают среднее содержание составных элементов в % (остальное медь) |
Бронзы безоловянные литейные |
ГОСТ 493-79 |
Бронза БрА9Ж3Л ГОСТ 493-79 |
Значение букв: А – алюминий, Л – литейная, Ж – железо; значение цифр см. бронзы оловянные |
Сплавы медно-цинковые (латуни) литейные |
ГОСТ 17711-93 |
Латунь ЛЦ23А6Ж3Мц2 ГОСТ 17711-93 |
Значение букв: Л – латунь, Ц – цинк, А – алюминий, Ж — железо, Мц – марганец, 23 – среднее содержание меди в %; другие цифры указывают среднее содержание остальных элементов в % |
Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»
Факультет автоматизации и роботизации машиностроения
Кафедра Проектирования механизмов
и подъемно-транспортных машин