Рисунок 3.18 Рисунок 3.19
Обозначение шероховатости рабочих поверхностей зубьев зубчатых колес, эвольвентных шлицев и т.д. условно наносят на линии делительной поверхности (рисунок 3.20).
Рисунок 3.20 Рисунок 3.21
Примеры обозначения шероховатости резьбовой поверхности показаны на рисунке 3.21.
При назначении величины параметра шероховатости на учебных чертежах можно использовать рекомендации, приведенные в таблице 3.1.
3.5 Обозначение материалов
На чертежах деталей в основной надписи следует указывать те материалы, из которых изготовлены детали (при съемке эскиза с натуры), или из которых детали должны быть изготовлены (при деталировании).
При изготовлении деталей широко применяются как металлы и их сплавы, так и неметаллические материалы (пластмассы и др.). В учебном процессе студент определяет марку материала ориентировочно, с учетом цвета изделия и его веса.
К черным металлам относятся чугун и сталь, изделия из которых имеют серый и темно-серый цвет.
К цветным металлам и сплавам относятся медь, цинк, алюминий и сплавы на их основе. Детали из алюминиевых сплавов имеют серебристо-серый цвет и отличаются сравнительно легким весом. Бронзовые и латунные детали узнают по золотисто-красному и золотисто-желтому цвету.
В общем случае при обозначении материала в основной надписи в графе Материал указывают: название материала, его марку и номер ГОСТа. Допускается исключать из записи слова: сталь, чугун, бронза и др. в тех случаях, когда марка материала имеет условное обозначение: Ст, СЧ, Бр и др.
Приведем некоторые распространенные материалы, их марки и примеры обозначения на чертежах.
Таблица 3.1 - Выбор параметров шероховатости
|
Характер поверхности |
Параметр Ra, мкм |
Типовые поверхности деталей |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
Грубая (с явно выраженными следами обра-ботки) |
50 25 12,5 |
Не соприкасающиеся поверхности кронштейнов, фланцев и крышек арматуры котлов, резервуаров, вентилей давления и т.д. |
|
|
Получистая (с малозаметными следами обработки) |
6,3 |
Свободные поверхности валов, стоек, корпусов, кронштейнов. Поверхности отверстий из-под сверла |
|
|
3,2 |
Поверхности корпусов, кронштейнов, втулок, поводков, колец, крышек и других деталей, прилегающих к другим поверхностям. Наружные несоприкасающиеся поверхности зубчатых колес |
||
|
1,6 |
Сопряженные плоскости неподвижных соединений (опорные плоскости реек, торцевые поверхности деталей, прилегающих к другим деталям и т.п.). Внутренние поверхности корпусов под подшипники качения |
||
|
Чистая (без видимых глазом следов обработки) |
0,80 |
Посадочные поверхности зубчатых колес, червяков, втулок. Эвольвентные поверхности профиля зуба стальных зубчатых колес |
|
|
0,40 |
Рабочие шейки коленчатых распределительных валов. Поверхности валов под подшипники качения. Гнезда под вкладыши коленчатого вала. Рабочие плоскости призматических направляющих и направляющих типа «ласточкина хвоста» |
||
|
0,20 |
Посадочные поверхности точных осей и валов малого диаметра. Отверстия поршневых бобышек под палец |
||
|
Весьма чистая (определяется только прибором) |
0,10 |
Поверхности ответственных цилиндрических и призматических направляющих, работающих в условиях трения. Рабочие поверхности коленчатых и распределительных валов быстроходных двигателей |
|
|
0,05 |
Поверхности шариков и роликов подшипников качения. Наружная поверхность поршневого пальца. Зеркало цилиндрической гильзы. Поверхности трения фрикционов |
Серый чугун (ГОСТ 1412-85). Марки СЧ 00, СЧ 12, СЧ 15, СЧ 18, СЧ 21, СЧ 28. Цифры в обозначении марки указывают предел прочности при растяжении.
Пример обозначения: СЧ 18 ГОСТ 1412-85
Сталь углеродистая обыкновенного качества (ГОСТ 380-94). Выпускаются марки: Ст 0, Ст 1…Ст 7, причем марки стали расположены в порядке возрастания в них углерода. Но цифры в обозначении марок не выражают его количества, а лишь указывают порядковый номер стали, например, Ст 3 ГОСТ 380-94.
Сталь углеродистая качественная конструкционная (ГОСТ 1050-88).
Выпускаются марки: 08, 10, 15, 20… и другие с нормальным содержанием марганца или 15Г, 20Г, 30Г… и другие с повышенным содержанием марганца. Цифры в маркировке стали обозначают среднее содержание углерода в сотых долях процента, буква Г означает приблизительное содержание марганца, когда минимальное содержание его выше 1 %. Пример обозначения: Сталь 45 ГОСТ 1050-88 или Сталь 65Г ГОСТ 1050-88.
Сталь конструкционная легированная (ГОСТ 4543-71). Существует значительное количество марок легированных сталей, наиболее распространенные: хромистые - 20Х, 30Х; хромованадиевые -20ХФ; хромоникелевые - 20 ХН, 40 ХН; хромомарганцовистые - 35ХГ2.
Пример обозначения: Сталь 20ХН ГОСТ 4543-71.
Латунь литейная (ГОСТ 17711-80) и латунь, обрабатываемая давлением (ГОСТ 15527-70). Некоторые марки: ЛЦ 40Мц3А, Л68 и др.
Пример обозначения: ЛАЖМц66-6-3-2 ГОСТ 17711-80.
Бронзы оловянистые литейные (ГОСТ 613-79) и бронзы безоловянистые, обрабатываемые давлением (ГОСТ 18175-78). Некоторые марки: Бр О3Ц12С5, Бр О4Ц7С5, Бр А5, Бр А7 и другие. Примеры обозначения: Бр ОЦС3-12-5 ГОСТ 613-79, Бр А7 ГОСТ 18175-78.
Алюминиевые сплавы, обрабатываемые давлением (ГОСТ 4784-74), марки АК 4, АК 6…
Алюминиевые сплавы литейные (ГОСТ 1583-83Е), марки АЛ2, АЛ9…
Силумин - сплав алюминия с кремнием, предназначен для изготовления деталей сложной формы, например, карбюраторов. Примеры обозначения: Алюминий 18 ГОСТ 4784-74, АЛ 2 ГОСТ 1583-89Е.
Пластмассы - полимерные материалы (ГОСТ 5689-79).
Применение неметаллических материалов как заменителей металлосплавов имеет все возрастающее значение, а металлополимерные материалы (пластмассы с армированием их металлосплавами) оказались весьма эффективными. Примеры обозначений: Волокнит - ВЛ-2 ГОСТ 5689-79; текстолит ПТ-3 ГОСТ 5-78.
Материалы, характеризуемые сортаментами. Для деталей, изготовленных из материала определенного профиля и размера (проволока, лист, лента, трубы, шестигранные и круглые прутки и др.), должны указываться:
а) наименование материала;
б) обозначение (марка, типоразмер, состояние поставки и др.)сортового материала;
в) ГОСТ сортамента;
г) марка материала.
Пример условного обозначения детали, изготовляемой из горячекатаной стали шестигранного профиля по ГОСТ 2879-69 обычной точности прокатки размером вписанного круга (размером «под ключ») 22 мм, марки стали 25 по ГОСТ 1050-88:
22 ГОСТ 2879-88
Шестигранник -----------------------.
25 ГОСТ 1050-88
3.6 Чертеж зубчатого колеса
Для передачи крутящего момента либо изменения скорости вращения между валами применяются зубчатые передачи. Если валы параллельны, то применяют цилиндрические зубчатые передачи. Если оси валов пересекаются между собой под тем или иным углом (чаще под углом 90), то выбирают конические передачи. Для валов со скрещивающимися осями используются червячные передачи, для преобразования вращательного движения в поступательное - реечные передачи. Зубчатые колеса применяются также в цепных передачах, когда валы находятся на значительном расстоянии друг от друга.
3.6.1 Элементы зубчатого колеса
Рисунок 3.22
Окружность, по которой располагаются вершины зубьев, называется окружностью вершин; ее диаметр обозначается буквой dа (рисунок 3.22).
Окружность, по которой располагаются впадины зубьев, называется окружностью впадин, диаметр которой обозначается df.
Окружности, имеющие центры на осях зубчатых колес и катящиеся одна по другой без скольжения, касаясь друг друга, называются начальными окружностями; их диаметр обозначается d.
Начальная (делительная) окружность делит зубья по высоте на две неравные части: внешнюю - головку зуба, обозначаемую ha, и внутреннюю - ножку зуба hf; вся высота зуба обозначается буквой h. Исходя из условий зацепления, головка зуба меньше ножки зуба, чтобы не происходило «заедания» зубьев. Соотношение этих параметров следующее: головка зуба ha= m; ножка зуба hf=1,25m. Полная высота зуба равна 2, 25 m.
3.6.2 Условности при изображении зубчатых колес
При изображении цилиндрических зубчатых колес применяют ряд условностей. Так окружность вершин зубьев проводят на виде сплошной основной линией, окружность впадин - сплошной тонкой линией (проводить ее необязательно), делительную окружность проводят штрихпунктирной линией. Если зубья показаны в разрезе, то так же, как ребра, тонкие стенки, спицы маховиков, попавшие в продольный разрез, они изображаются нерассеченными (рисунок 3.23).
Допускается на виде сбоку показывать только посадочное отверстие, но не проводить все окружности зубчатого венца, как показано на рабочем чертеже зубчатого колеса (рисунок 3.24).
Для передачи крутящего момента с вала на зубчатое колесо, и наоборот, чаще всего применяют шпоночное или шлицевое соединения. Поэтому, отверстие на шестерне, как правило, имеет шпоночный паз или шлицевые пазы. Размеры пазов определяются в зависимости от диаметра отверстия по ГОСТ 8786-68 для шпоночного паза и по ГОСТ 1139-84 для шлицев с прямобочным профилем.
Рисунок 3.23
3.6.3 Расчет зубчатого колеса
При составлении эскиза цилиндрического зубчатого колеса с натуры начинают с измерения диаметра окружности вершин (dа) и подсчета числа зубьев (z).
Для вычисления модуля зубчатого колеса (m) воспользуемся формулой величины диаметра окружности вершин
dа=m (z+2); m=dа/(z+2).
Модуль -это отношение шага зацепления Р, взятого по делительной окружности, к числу , т.е. m=Р/р.
Величина модуля стандартизована, поэтому вычисленный модуль необходимо сравнить с табличным и выбрать ближайшее значение. После этого необходимо вновь произвести расчет диаметров колеса.
Делительный диаметр: d=mЧz;
Диаметр впадин: d f=m(z-2,5).
Некоторые стандартные значения модулей (из ГОСТ 9563-60):
1-й ряд: 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1; 1,25; 1,5; 2;, 2,5; 3; 4; 5; 6.
2-й ряд: 0,35; 0,45; 0,55; 0,7; 0,9; 1,125; 1,375;1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7;
3.6.4 Оформление чертежа зубчатого колеса
После расчета параметров колеса можно приступить к составлению рабочего чертежа. За главное изображение принимается фронтальный разрез вдоль оси зубчатого колеса. Вид слева выполняется в том случае, когда необходимо показать конструктивные особенности колеса (отверстия различной формы, выполненные для облегчения). Для изображения шпоночного паза, шлицевой поверхности, рабочего профиля зуба, если есть в этом необходимость, можно использовать местные виды.
Данные, необходимые для изготовления и контроля зубчатого колеса, указывают частично на изображении, частично в таблице параметров.
На чертеже зубчатого колеса по ГОСТу 2.403-75 указывают:
· диаметр окружности вершин d a;
· ширину зубчатого венца;
· размеры фасок, скруглений, других конструктивных элементов по общим правилам нанесения размеров;
· шероховатость поверхностей.
Таблица параметров располагается в правом верхнем углу формата на расстоянии 20 мм от верхней рамки чертежа. Размеры граф таблицы и ее содержание приведены в соответствующих стандартах (ГОСТ 2.403-75 - 2.408-68), а также смотрите рисунок 3.24, где дан пример рабочего чертежа цилиндрического зубчатого колеса.
Рисунок 3.24
4. ВИДЫ СОЕДИНЕНИЙ
Различают две группы соединения деталей: разъемные соединения и неразъемные соединения.
Разъемным называют соединение, позволяющее многократно выполнять его разборку и последующую сборку, не нарушая целостности деталей, входящих в соединение. К таким соединениям относятся резьбовые, соединения с помощью шпонок, штифтов, клиньев, шлицевые соединения.
Неразъемным называют соединение, которое нельзя разобрать без повреждения: сварные соединения, клепаные, полученные пайкой склеиванием сшиванием и др.
Соединение двух и более деталей между собой представляет сборочную единицу, изображение которой на чертеже требует соблюдения определенных правил: выполнение штриховки деталей в разрезе, нанесение номеров позиций, соответствующих размеров, заполнение спецификации, а также применение условностей и упрощений. Выполнение чертежей этих соединений позволяет ознакомиться с основными приемами составления сборочных чертежей.
4.1 Разъемные соединения
4.1.1 Резьбовые соединения
На рис. 4.1 изображено соединение части трубы (1) и муфты (2).
Когда в разрезе изображают соединение двух деталей, то штриховку выполняют в разные стороны. При изображении в разрезе большего числа деталей следует изменять шаг штриховки либо «сдвигать» штриховку. Резьбу в соединении показывают так, как она изображена на трубе, т. е. предпочтение в изображении резьбы в соединении отдают детали охватываемой. Такое же правило применяется при построении поперечного разреза (разрез А-А, рисунок 4.1).
Большое количество резьбовых соединений осуществляется при помощи стандартных деталей: болтов, винтов, шпилек, гаек.
Рисунок 4.1
4.1.1.1 Соединение болтом
Применяют соединение болтом, когда есть возможность просверлить насквозь соединяемые детали. В полученное отверстие вставляют болт, с противоположной стороны надевают на болт шайбу и заворачивают гайку (рисунок 4.2).
Рисунок 4.2
Стандартные детали соединения - болт, гайка, шайба в разрезе изображаются нерассеченными. Размеры, нанесенные на рисунке 4.2, используют только для построения изображения и на чертежах их указывать нельзя. Диаметр отверстия под болт (d2) выполняют несколько большим, чем диаметр резьбы болта (d): d2 = 1.1d. Фаски на головке болта и на гайке вычерчивают по размерам, зависящим от диаметра резьбы болта: R= 1.5d, r1- по построению, r2=d. Размеры болта - h, lo, c, d1 выбираются из справочника. Размеры шайбы (S- толщина шайбы, Dш - диаметр шайбы) и гайки (Н - высота гайки, D - диаметр описанной окружности, размер «под ключ») также выбираются из справочников. Длина болта (l) складывается из толщины первой и второй деталей (m, n), толщины шайбы (S), высоты гайки (H) и добавляется высота выступающего над гайкой конца болта (K), которая равна двум-трем шагам резьбы болта. l= n+m+S+H+K.