Курсовое и дипломное проектирование
.pdf4.4.1. Общие положения
Чертеж детали – документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля. На основе чертежа ведется работа по созданию технологического процесса, конструированию технологической оснастки, технологическому нормированию и контролю изготовленной детали.
При разработке рабочих чертежей следует предусматривать рационально ограниченную номенклатуру резьб, шлицев и других конструктивных элементов, их размеров, покрытий, а также марок и сортаментов материалов с учетом их стоимости, дефицитности, необходимую степень взаимозаменяемости, наивыгоднейшие условия изготовления и ремонта, максимальное удобство обслуживания в эксплуатации [10].
Пример обозначения параметров детали указан на рис. 6.
Резьбу изображают: на стержне – сплошными основными линиями по наружному диаметру и сплошными тонкими – по внутреннему диаметру; в отверстии сплошными основными линиями по внутреннему диаметру и сплошными тонкими линиями по наружному диаметру.
) |
Ç 0.8 à à |
(+0,12 |
|
6H12 |
|
Ç |
|
|
16-6H |
|
M |
|
Рис. 6. Чертеж детали |
Штриховку в разрезах и сечениях проводят до линии наружного диаметра резьбы на стержнях и до линии внутреннего диаметра в отверстии, то есть в обоих случаях до сплошной основной.
На рабочих чертежах не допускается помещать технологические указания. В виде исключения допускается:
а) указывать способы изготовления и контроля, если они являются единственными, гарантирующими требуемое качество изделия, например, совместная обработка и тому подобное;
б) давать указания по выбору технологической заготовки (поковка, прокат и тому подобное);
41
в) указывать определенный технологический прием, гарантирующий обеспечение отдельных технологических требований к изделию, которые невозможно выразить объективными показателями или величинами, например, процесс старения, технология склеивания, контроль и др.
Пример обозначения отклонений взаимного расположения поверхностей указан на рис. 7.
На рабочем чертеже изделия указывают размеры, предельные отклонения, шероховатость поверхностей и другие данные, которым оно должно соответствовать перед сборкой (сваркой) или перед дополнительной обработкой по чертежу другого изделия,
например: 30f7 ( ).
30r6 ( |
+0,041 ) |
−верхнее отклонение |
|
+0,028 |
- нижнееотклонение |
основное отклонение
−0,020 −верхнее прельное отклонение
30f7 ( −0,041 ) - нижнее прельное отклонение
квалитет определяет допуск номинальный размер
Отклонения на чертежах проставляются в мм (1 мм = 1000 мкм), предельные отклонения равные 0 не указывают, например: 30h6 (–0,013). При записи предельных отклонений числовыми значениями верхнее отклонение помещается над нижним. При симметричном расположении поля допуска абсолютную величину отклонений указывают один раз со знаком ±,
например: 30js6 (±0,0065).
Предельные отклонения линейных и угловых размеров, радиусов закруглений, фасок оговаривают общей записью в технических требованиях чертежа:
2. H14, h14, ± IT14 .
2
Параметры шероховатости на чертеже следует указывать предпочтительные Ra, значения параметров выбирать из ряда: 50; 25; 12,5; 6,3; 3,2; 1,6; 0,8; 0,4; 0,2; 0,1; 0,05; 0,025; 0,012 соответственно точности обработки и способам получения поверхностей.
Пример обозначения шероховатости поверхности: Ra 1,6 .
Размеры предельные отклонения и шероховатость поверхностей элементов изделия, получающихся в результате обработки в процессе сборки или после нее, указывают на сборочном чертеже.
42
|
Ç 0,016 |
 |
|
|
|
Ra6,3 |
( |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
64 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
59 |
|
îòâ. Ç8,4 |
Ç 0,2 |
|
|
|
|
|
|
à |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
(-0,022) |
|
|
 |
|
Ra1,6 |
(+0,035) |
Ç120±0,28 |
|
|
Ç80 |
|
|
|
|
|
||||
Ç95h6 |
|
|
|
0,012 |
 |
Ç140 |
|
||
|
|
|
|
Ç85H7 |
|
||||
|
|
|
|
Ra1,6 |
|
|
|
|
|
|
Ra0,8 |
À |
Ra1,6 |
Á |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
0,012 |
à |
|
|
|
|
Á(5:1) |
|
|
|
|
À(5:1) |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Å |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
0,25 |
|
|
|
|
|
|
|
Å |
|
|
|
|
0,25 |
|
3 |
|
|
3 |
|
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 7. Чертеж стакана |
|
|
|
Исключение составляют изделия, при изготовлении которых предусматривается припуск на последующую обработку отдельных элементов в процессе сборки. В последнем случае проставляют размеры, предельные отклонения и другие данные, которым соответствует изделие после окончательной обработки. Такие размеры заключают в круглые скобки, а в технических требованиях делают запись типа: «Размеры в скобках – после сборки».
На рабочих чертежах изделий, подвергаемых покрытию, указывают размеры и шероховатость поверхностей до покрытия. Допускается одновременно указывать размеры и шероховатость поверхности до и после покрытия. Эти сведения наносят на контурной линии детали (до покрытия) и на утолщенной штрихпунктирной линии (после покрытия).
43
Если необходимо указать размеры и шероховатость поверхности после покрытия, то соответствующие размеры и обозначения шероховатости, то соответствующие размеры отмечают знаком * и в технических требованиях чертежа делают запись: «* Размеры и шероховатость поверхности после покрытия».
На каждое изделие выполняют отдельный чертеж, на котором помещают основную надпись и дополнительные графы к ней в соответствии с требованиями ГОСТ 2.104-68 (приложения 1– 8).
Графы основной надписи заполняют с учетом дополнительных требований:
–при выполнении чертежа на нескольких листах на всех листах этого чертежа указывают одно и то же обозначение;
–в графе 5 указывают массу изделия в килограммах без указания единицы измерения;
–допускается указывать массу в других единицах измерения с указанием их, например: 0,25 т.
В основной надписи чертежа наименование изделия должно соответствовать принятой терминологии и быть по возможности кратким. Наименование изделия записывают в именительном падеже единственного числа. 15 наименовании, состоящем из нескольких слов, на первом месте помещают имя существительное, например: Колесо зубчатое.
Если в изделии наличие центровых отверстий конструктивно безразлично, то центровые отверстия на чертеже не изображают и в технических требованиях не помешают никаких указаний.
4.4.2. Чертежи совместно обрабатываемых изделий
Если отдельные элементы изделия необходимо до сборки обработать совместно с другими изделиями, для чего их временно соединяют и скрепляют (например, крышка и основание корпуса редуктора), то на оба изделия должны быть выпущены в общем порядке самостоятельные чертежи, с указанием на них всех размеров, предельных отклонений, шероховатости поверхностей и других необходимых данных[9].
Размеры с предельными отклонениями элементов изделия, обрабатываемых совместно, заключают в квадратные скобки и в технических требованиях помещают указание, тина: «Обработку по размерам в квадратных скобках производить совместно с дет. 151900.62.2014.015.04.01.018». Когда обработка в изделии отверстии под установочные винты, штифты, заклепки должна производиться при сборке его с другими изделиями, на чертежах деталей отверстия не изображают и никаких указаний в технических требованиях не помещают.
Все необходимые данные для обработки таких отверстий (изображения, размеры, количество отверстий, шероховатость поверхностей, координаты
44
расположения) помещают на сборочном чертеже изделия, в которое данное изделие входит составной частью.
При применении конических штифтов на сборочных чертежах изделий указывают только шероховатость поверхности отверстия и под полкой ли- нии-выноски с номером позиции штифта – количество отверстии.
4.4.3. Правила выполнения чертежей зубчатых и червячных колес, червяков, звездочек, шкивов
На изображении зубчатых и червячных колес, червяков должны быть указаны:
а) размеры конструктивных элементов; б) геометрические размеры зубчатого венца.
Остальные данные, необходимые для изготовления и контроля точности изделия, указывают в таблице параметров зубчатого венца и в технических требованиях.
Таблицу параметров зубчатого венца (табл. 9)помещают в правом верхнем углу чертежа: справа таблица примыкает к внутренней рамке чертежа, сверху – отстоит от рамки на 20 мм.
Таблица состоит из трех частей, разделенных сплошными основными линиями:
а) первая часть содержит основные данные, необходимые для изготовления зубчатого венца;
б) вторая часть – данные для контроля; в) третья часть – справочные данные.
Примечания: 1. направление линии зуба: для косозубого зубчатого колеса – « Правое» или «Левое», для шевронного зубчатого колеса – « Шевронное».
2. Нормальный исходный контур ГОСТ 13755-81 для эвольвентных зубчатых колес с модулем m³1 мм,
Если зубчатое колесо имеет два или более венца одного вида, то значение параметров следует указывать в таблице параметров (табл. 10) в отдельных графах (колонках) для каждого венца. Венец и соответствующая колонка таблицы обозначаются одной прописной буквой русского алфавита.
Выбор контролируемых параметров, указанных в таблице, зависит от видов контроля зубчатых колес. Контроль толщины зуба по постоянной хорде для узких зубчатых колес применяют ограниченно. Для зубчатых колес с m³2,5 мм, чаще всего производят контроль по длине общей нормали.
45
|
|
|
Таблица 9 |
|
Параметры зубчатого венца цилиндрического колеса |
||||
0 |
|
10 |
35 |
|
2 |
|
|||
|
|
|
||
|
Модуль |
m |
3,5 |
|
in |
Число зубьев |
z |
50 |
|
Угол наклона зубьев |
b |
12Å28 ' |
||
7 m |
||||
Направление линии зуба |
- |
правое |
||
|
||||
|
Нормальный исходный контур |
- |
ÃÎÑÒ 13755-81 |
|
|
Коэффициент смещения |
x |
0 |
|
|
Степень точности |
- |
8-7-7D |
|
|
ïî ÃÎÑÒ 1643-81 |
|||
|
|
|
||
|
Толщина зуба |
SC |
4,855 -0,085 |
|
|
по постоянной хорде |
|
-0,195 |
|
|
Высота зуба |
hC |
2,617 |
|
|
до постоянной хорды |
|||
|
|
|||
|
|
|
||
|
Длина общей нормали |
W |
-0,097 |
|
|
59,279-0,172 |
|||
|
Делительный диаметр |
d |
178,94 |
|
|
Высота зуба |
tp |
10,99±0,017 |
|
|
Обозначение чертежа |
|
|
|
|
сопряженного зубчатого |
1201.05.014.04.00.002 |
||
|
колеса |
|
|
|
|
110 |
|
|
|
Широко используется контроль по роликам (шарикам), этот вид кон- |
||||
троля следует рекомендовать для зубчатых колес с m³1,5 мм с внутренним |
||||
зацеплением, и с m³1,75 мм с внешним зацеплением. Для контроля ис- |
||||
пользуют ролики ГОСТ 2475-88 или шарики ГОСТ 3722-81. |
46
Таблица 10 Параметры двухвенцовогоцилиндрического зубчатого колеса
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
10 |
35 |
|
35 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зубчатый венец |
|
|
- |
À |
|
Á |
|
|||
|
|
|
|
Модуль |
m |
3,5 |
|
2 |
|
|||||
min |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Число зубьев |
z |
50 |
|
40 |
|
||||||||
|
Угол наклона зубьев |
b |
12Å28 ' |
|
- |
|
||||||||
7 |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
Направление линии зуба |
|
|
- |
правое |
|
правое |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Нормальный исходный контур |
- |
ÃÎÑÒ 13755-81 |
ÃÎÑÒ 13755-81 |
|||||||
|
|
|
|
Коэффициент смещения |
x |
0 |
|
0 |
|
|||||
|
|
|
|
Степень точности |
- |
|
8-7-7D |
8Ñ |
|
|||||
|
|
|
|
ïî ÃÎÑÒ 1643-81 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Толщина зуба |
|
|
SC |
4,855 -0,085 |
|
3,237 -0,08 |
|
|||
|
|
|
|
по постоянной хорде |
|
-0,195 |
|
-0,18 |
|
|||||
|
|
|
|
Высота зуба |
|
|
hC |
2,617 |
|
2,131 |
|
|||
|
|
|
|
до постоянной хорды |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Длина общей нормали |
|
|
W |
-0,097 |
|
-0,099 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
59,279-0,172 |
|
27,963-0,162 |
|
|||||
|
|
|
|
Делительный диаметр |
d |
178,94 |
|
80 |
|
|||||
|
|
|
|
Высота зуба |
|
|
tp |
10,99±0,017 |
|
6,28±0,015 |
|
|||
|
|
|
|
Обозначение чертежа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сопряженного зубчатого |
|
1201.05.014.04.00.007 |
1201.05.014.04.00.007 |
|||||||
|
|
|
|
колеса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
145 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Расчетная часть пояснительной записки
В этой части даны примеры расчетов сил действующих в зацеплениях зубчатых и червячных передач в зависимости от направления вращения и угла наклона зубьев, расчет валов: ориентировочный , по эквивалентному моменту и пример расчета вала на прочность по коэффициенту запаса прочности. подшипников качения, размеров звездочек цепных передач и шкивов ременных передач[6].
47
5.1. Определение сил, действующих в зацепленияx цилиндрических зубчатых передач
В приводах используются цилиндрические, прямозубые и косозубые редукторы. Угол наклона зубьев для косозубых колес β = 8…16 °, конические редукторы с прямым зубом и с круговым зубом угол наклона β =35°,
червячные редукторы с углом профиля в осевом сечении червяка 2α =40°, угол зацепления для колес (без угловой или высотной коррекции зубьев) принимаютα =20°.
На рисунках даны схемы сил в зацеплении цилиндрической передачи (рис. 8), конической (рис. 9) и червячной (рис. 10).
5.1.1. В цилиндрической прямозубой передаче в зацеплении возникают силы.
а) окружные
Ft = Ft |
|
= |
2T2 |
= |
2T1 |
, Н, |
|
|
|
|
|||||
1 |
2 |
|
d |
2 d1 |
|||
|
|
|
|
|
|
где T1 , T2 – вращающие моменты на валу шестерни и колеса, Н×м.
Т = ωP , Н×м,
где P – мощность, кВт;
ω – угловая скорость соответствующего вала, рад/с. б) радиальные
Fr1 = Fr2 = Ft × tgα .
в) осевые в цилиндрической прямозубой передаче осевые силы
Fa1 = Fa2 = 0
5.1.2. Силы в зацеплении косозубой цилиндрической передачи.
Схемы сил в цилиндрической косозубой передачи в зависимости от направления вращения ведущего звена и угла наклона зуба (правое или левое) представлены на рис. 8. За точку приложения сил принимают полюс зацепления в средней плоскости колеса.
Направление вращения выбирают в соответствии с направление вращения приводного вала рабочей машины (чаще всего по часовой стрелке), если привод реверсивный, то направление вращения ведущего вала (вала двигателя), можно выбирать произвольно.
48
w1 T1 Fr |
|
|
w1 T1 |
Fr1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Fa1 |
Ft2 |
Ft1 |
Fa2 |
Ft1 |
Ft2 |
Fa2 |
Fr |
w |
T |
Fa1 |
w2 T2 |
|
|
|
2 |
2 |
|
Fr2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
à) |
|
á) |
|
|
|
|
|
|
w |
T |
F |
w1 |
T1 |
F |
1 |
1 |
|
|
||
|
|
r |
|
|
r |
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
Fa2 |
Ft2 |
Ft1 |
|
|
Fa1 |
Ft1 |
Ft |
Fa1 |
|
|
|
|
Fa2 |
|
|
|
2 |
Fr |
w2 T2 |
|
Fr |
w2 T2 |
|
||||
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
â) ã)
Рис. 8. Схемы сил в зацеплении косозубой цилиндрической передачи в зависимости от угла наклона зубьев и направления вращения:
а) колеса – левое, шестерни – правое; б) наклон зуба тот же, а направление вращения против часовой стрелки;
в) колеса – правое, шестерни – левое; направлениевращения по часовой стрелке; г) наклон зуба тот же,а направление вращения против часовой стрелке.
Силы в цилиндрической косозубой передаче по величине равны, по направлению противоположно направлены.
В полюсе зацепления в цилиндрической косозубой передаче возникают силы:
а) окружные
|
F = F = |
2T2 |
= |
2T1 |
, Н, |
|||
|
|
|
||||||
|
t |
t |
2 |
|
d 2 |
|
d1 |
|
|
1 |
|
|
|
||||
где Т2 – |
момент на валу колеса; |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
Т1 – |
момент на валу шестерни; |
|
|
|
|
|
|
|
d2– |
диаметр делительной окружности колеса; |
|||||||
|
|
|
|
49 |
|
|
|
d – шестерни. б) радиальные
F = F = F × |
tgα |
, Н, |
|||
cosβ |
|||||
r |
r |
t |
|
||
1 |
2 |
|
|
||
|
|
|
|
где β – угол наклона зуба. в) осевые
Fa1 = Fa2 = Ft × tgβ , Н.
5.2.Силы в зацеплениях конических зубчатых передач
Взацеплении конической прямозубой и косозубой (с круговым зубом) передачи возникают силы:
а) окружные равные по величине, противоположные по направлению:
Ft1 = Ft2 = 2T1 = 2T2 , Н, dm1 dm2
где dm1, dm2соответственно средний делительный диаметр шестерни и колеса;
dm1 = 0,857dе1 ,
dm2 = 0,857dе2 ,
где dе1 и dе2 соответственно внешний делительный диаметр шестерни, и
внешний делительный диаметр колеса; б) осевые силы в прямозубой конической передаче по величине равны
радиальным, по направлению противоположно направлены:
Fa1 = Fr2 = Ft tgαsinδ1 , Н,
Fa2 = Fr1 = Ft tgαcosδ1 , Н,
где δ1 – угол делительного конуса конической шестерни.
в) осевые силы в косозубой конической передаче то же по величине равны радиальным, по направлению противоположно направлены:
Fa1 = Fr2 = Ft (0,44sinδ1 + 0,7cosδ1 ), Н,
Fa1 = Fr1 = Ft (0,44cosδ1 − 0,7sinδ1 ), Н.
Схемы сил в косозубой конической передачи в зависимости от направления вращения конической шестерни и угла наклона зуба представлены на рис. 9.
Для конических передач при правом зубе шестерни, направление вращения принимают по ходу часовой стрелки.
50