Изображение шпоночных и шлицевых соединений, цилиндрических зубчатых передач

Шпоночные и шлицевые соединенияслужат для передачи крутящего момента. В шпоночном соединении в пазы вала 1 и наружной детали 2 помещают специальную деталь 3 — шпонку, имеющую плоские боковые грани, соприкасающиеся с боковыми стенками пазов вала и наружной детали. Форма шпонок может быть различной: призматическая шпонка с цилиндрическими поверхностями, призматическая шпонка без скруглений, сегментная (рис. 8, а).

При выполнении чертежа шпоночного соединения существуют особенности: на изображении, параллельном оси вала, наружную деталь 2 показывают в разрезе, вал 1 изображают с местным разрезом для выявления конструкции шпонки. Шпонку показывают нерассеченной. Форму шпонки выявляют на виде сверху. На нем наружную деталь показывают в разрезе. Поперечную форму шпонки и пазов под нее показывают в разрезе А—А. На этом разрезе показаны характерные размеры шпоночного соединения: диаметр D, высота h и ширина b шпонки, размер А₂, относящийся к валу, и А₁ относящийся к наружной детали (А₁> А₂ + h) (рис. 8,б).

Размеры шпонок стандартизованы в зависимости от диаметра вала шпоночного соединения в ГОСТ 23360-… для призматических шпонок и в ГОСТ 24071-… для сегментных.

а) б)

Рисунок 8: а) шпоночное соединение; б) изображение шпоночного соединения

В шлицевом соединении (рис. 9) большое количество шлицев позволяет уменьшить их высоту по сравнению с высотой шпонки и при том же диаметре вала передать увеличенный крутящий момент. Шлицевое соединение позволяет перемещать наружную деталь вдоль оси вала в процессе вращения. Форма сечения шлицев может быть различной.

При изображении на чертеже шлицевых соединений в сечении А—А (рис. 10,б) 2…3 одинаковых элемента (шлицы) показывают полностью, остальные — условно: наружний контур сплошной толстой линией, внутренний контур сплошной тонкой линией.

Размеры шлицевых соединений стандартизованы в зависимости от наружного диаметра вала. На сборочных чертежах обычно указывают условное обозначение по соответствующему стандарту (число зубьев, значения внутреннего и наружного диаметра). Подробности об изображении шлицевых соединений, а также рабочих чертежей деталей приведены в ГОСТ 2.409-…

а) б)

Рисунок 9: а) шлицевое соединение; б) изображение шлицевого

и зубчатого соединения

Зубчатые передачи используют для передачи и преобразования вращательного движения между валами с параллельными, пересекающимися и скрещивающимися осями. Между параллельными валами зубчатые передачи осуществляют цилиндрическими зубчатыми колесами.

При выполнении чертежей зубчатых передач применяют условные изображения зубчатых передач и зубчатых колес по ГОСТ 2.402-… Зубья зубчатых колес вычерчивают только в осевых разрезах и показывают всегда нерассеченными. В остальных случаях зубчатый венец ограничивают поверхностями вершин, которые показывают сплошными основными линиями, в том числе и в зоне зацепления. По впадинам зубьев проводят сплошную тонкую линию. Штрихпунктирной линией изображают начальную окружность (рис. 9,б), диаметр которой

d_w = mz,

где m — модуль (линейная величина, в π раз меньшая окружного шага зубьев);

z — число зубьев колеса.

Диаметр окружности вершин d_a и диаметр окружности впадин d_f можно вычислять по формулам:

d_a = d + 2m = m (z + 2);

d_f = d — 2,5m =m(z— 2,5).

Спецификация

Спецификация — текстовый конструкторский документ, определяющий состав изделия и разработанной на него конструкторской документации, предназначенный для комплектования конструкторских документов, подготовки производства и изготовления изделия (ГОСТ 2.102-…; ГОСТ 2.108-…).

Спецификация выполняется на отдельных листах формата А4. Заглавный (первый) лист спецификации имеет основную надпись по ГОСТ 2.104-.. форма 2 (высота — 40 мм), а последующие листы — по форме 2 (высота 15 мм).

Спецификация состоит из разделов, которые располагаются в следующей последовательности: документация, комплексы, сборочные единицы, детали, стандартные изделия, прочие изделия, материалы, комплекты. Наличие их определяется составом изделия.

В спецификацию для учебных сборочных чертежей, как правило, вносят следующие разделы:

- документация;

- сборочные единицы (если они есть);

- детали;

- стандартные изделия;

- материалы (если они есть).

Наименование каждого раздела указывается в виде заголовка в графе «Наименование» и подчеркивается тонкой линией. Ниже каждого заголовка оставляется одна свободная строка, выше — не менее одной свободной строки.

В раздел «Документация» вносят конструкторские документы на сборочную единицу; Для учебных чертежей в этот раздел вписывают сборочный чертеж, схема деления, пояснительная записка.

В разделы «Сборочные единицы» и «Детали» вносят те составные части сборочной единицы, которые непосредственно входят в нее. В каждом из этих разделов составные части записывают в алфавитном порядке наименований.

В раздел «Стандартные изделия» записывают изделия, применяемые по межгосударственным стандартам (ГОСТ), региональным, национальным, отраслевым. В пределах каждой категории стандартов запись производится по однородным группам, в пределах каждой группы — в алфавитном порядке наименований изделий, в пределах каждого наименования — в порядке возрастания обозначений стандартов, в пределах каждого обозначения стандартов — в порядке возрастания основных параметров или размеров изделия.

В раздел «Материалы» вносят все материалы, непосредственно входящие в сборочную единицу. Материалы записывают по видам и в последовательности, указанным в ГОСТ 2.108-... В пределах каждого вида материала записывают в алфавитном порядке наименования материалов, а в пределе каждого наименования — по возрастанию размеров и других параметров.

5. ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Пользуясь техническим рисунком и описанием предложенной конструкции, разработать комплект рабочей документации на изделие «Насос шестеренчатый». Допускается самостоятельно принимать решения по изменению размеров отдельных элементов конструкции, пользуясь справочной литературой.

Насос — машина, преобразующая механическую энергию двигателя в механическую энергию состояния жидкости для ее подъема, перемещения или получения сжатых газов. Шестеренчатые насосы создают давление масла в гидравлических системах.

Рисунок 10. Параметры зубчатого колеса

Таблица 2

Вариант
Модуль	4,0	4,5	3,5	4,0	3,5	4,0	3,0	3,5	4,0	3,5	3,5	3,0	3,5	4,0	4,5	4,0	3,0	3,5
Число зубьев
Dе	52,4	54,8	47,4	47,2	40,5	54,4	39,4	40,5	52,4	44,1	47,4	37,8	47,4	54,4	54,1	52,9	43,9	44,1
D_I	32,8	32,4	31,5	28,8	25,2	36,0	27,0	25,2	32,8	28,7	31,5	24,6	31,5		32,4	32,8	30,6	28,7
d	43,2	44,0	40,8	39,2	34,3	46,7	35,0	34,3	43,2	37,8	40,8	32,4	40,8	46,7	44,0	43,2	38,5	37,8
b
d_B

Варианты 1-6

Исходя из размеров зубчатого колеса, выбранного в соответствии с вариантом и размерами, данными на рисунке 10 и в таблице 2, выполнить сборочный чертеж насоса с полной информацией о форме и размерах всех деталей в масштабе 1:1; сборочный чертеж корпуса 1, чертежи вала 5, одной крышки, накидной гайки 7. Составить спецификации. Сборочный чертеж оформить на листе формата A3 или А2 (ГОСТ 2.301-...) с основной надписью формы 1 (ГОСТ 2.104-...), недостающие на рисунке размеры назначить самостоятельно, руководствуясь соображениями пропорциональности и рекомендациями из справочников.

На сборочном чертеже насоса выполнить следующие соединения:

I — зубчатых колес 2 с валом 3 и осью 4 призматическими шпонками 10 (размеры шпонки выбрать по справочнику по размерам вала) по ГОСТ 23360-...;

II — крышки 6 и корпуса 1 шестью шпильками 12 (М5…М8) по ГОСТ 22032-...ГОСТ 22043-..., шайбами 14 по ГОСТ 6402-... и гайками 13 по ГОСТ 5915-...;

III — крышки 5 и корпуса 1 шестью винтами 11 (М6…М10) по ГОСТ 17473-...;

IV — бирки 9 (материал — сплав алюминиевый Д16Т) к корпусу 1 с помощью клея (марку клея выбрать самостоятельно).

При выполнении сборочного чертежа корпуса 1 изучить правила оформления чертежей сварных соединений:

V — выбрать типы используемых при сварке швов при соединении деталей корпуса состоящей из пластины, основания и ребер жесткости, выполненных из стали 35.

При выполнении чертежа вала 3 ознакомиться с правилами графического изображения и условного обозначения шлицевых соединений:

VI — длина шлицевого конца вала — 25…35 мм, наружный диаметр шлицев на 1…3 мм меньше диаметра d_B.

Позиции на сборочном чертеже должны соответствовать позициям в спецификации, составленной в соответствии с требованиями ГОСТ 2.106-…

Рисунок 11. Шестеренчатый насос

Насос (рис. 11) состоит из пары цилиндрических зубчатых колес 2, установленных в корпус 1. Корпус является сборочной единицей, состоящей из пластины, основания и ребер жесткости. Крутящий момент передается от двигателя валу 3 посредством шлицевого соединения. При вращении колес масло из всасывающей полости попадает между зубьями и переносится в нагнетательную полость. Сцепляющиеся зубья колес препятствуют возвращению масла во всасывающую полость. Чтобы исключить утечку масла, зазоры между зубьями колес и корпусом, а также по торцам зубчатых колес должны быть минимальными, что достигается операцией притирки при изготовлении.

Шестеренчатый насос начинают собирать с запрессовки крышки 5 и втулок 8. Затем на втулки 8 наносят слой смазки (солидола). Крышку 5 крепят к корпусу 1 через тонкую бумажную прокладку (на рисунке не показана) с помощью винтов 11. На ось 4 и вал 3 монтируют на призматических шпонках 10 зубчатые колеса 2. Крышку 6 крепят к корпусу 1 с помощью шпилек 12, гаек 13 и шайб 14. Для уплотнения вала в крышке 6 поставлены сальниковые войлочные кольца 15, которые прижимаются накидной гайки 7.

Варианты 7-12

Исходя из размеров зубчатого колеса, выбранного в соответствии с вариантом и размерами, данными на рисунке 10 и в таблице 2, выполнить сборочный чертеж насоса с полной информацией о форме и размерах всех деталей в масштабе 1:1; сборочный чертеж кронштейна 7, чертежи вала 5, корпуса 2, сальниковой крышки 5. Составить спецификации. Сборочный чертеж оформить на листе формата A3 или А2 (ГОСТ 2.301-...) с основной надписью формы 1 (ГОСТ 2.104-...), недостающие на рисунке размеры назначить самостоятельно, руководствуясь соображениями пропорциональности и рекомендациями из справочников.

В процессе выполнения чертежа общего вида изучить и выполнить следующие виды соединений:

I — зубчатого колеса 6 с валом 3 призматической шпонкой 9 (размеры шпонки выбрать по справочнику по размерам вала) по ГОСТ 23360-...;

II — корпуса 2 с кронштейном 1 шестью болтами 13 (М6…М10) по ГОСТ 7798-..., шайбами 15 по ГОСТ 11371-... и гайками 12по ГОСТ 5915-...;

III — бирки 8 (материал — сплав алюминиевый Д16Т) к корпусу 2 с помощью клея (марку клея выбрать самостоятельно);

IV — крышки сальника 5 с корпусом 2 четырьмя шпильками 10 (М5…М8) по ГОСТ 22032-...ГОСТ 22043-..., шайбами 14 по ГОСТ 6402-... и гайками 11 по ГОСТ 5915-...

При выполнении сборочного чертежа кронштейна 1 изучить правила оформления чертежей сварных соединений:

V — выбрать типы используемых при сварке швов при соединении деталей кронштейна (плиты, основания и ребра жесткости, выполненных из стали 35).

При выполнении чертежа вала 6 ознакомиться с правилами графического изображения и условного обозначения шлицевых соединений:

VI — длина шлицевого конца вала равна 25…40 мм; наружный диаметр шлицев на 1…3 мм меньше диаметра d_B.

Позиции на сборочном чертеже должны соответствовать позициям в спецификации, составленной в соответствии с требованиями ГОСТ2.106-...

Рисунок 12. Шестеренчатый насос

Насос (рис. 12) состоит из корпуса 2, в котором установлены зубчатое колесо 6, смонтированное на валу 3 при помощи призматической шпонки 9, и вал-шестерня 7. Вал вращается во втулке 4, запрессованной в корпусе. К корпусу 2 с помощью болтов 12, гаек 13 и шайб 15 через тонкую бумажную прокладку (на рис. не показана) крепится кронштейн 1. Кронштейн представляет собой сварную конструкцию, состоящую из трех деталей (плита, основание и ребро жесткости). Для уплотнения вала 3 в корпусе 2 используют сальниковую набивку 16, которая прижимается к валу и корпусу сальниковой крышкой 5 при помощи шпилек 10, гаек 11 и шайб 14. Вращательное движение двигателя передается на ведущий вал 3 посредством шлицевого соединения. Зубчатое колесо, находящееся на валу и вращающееся от двигателя, является ведущим, второе — ведомым. При вращении колес масло из всасывающей полости попадает между зубьями и переносится в нагнетательную полость. Зубья колес препятствуют возвращению масла во всасывающую полость.

Варианты 13-18

Исходя из размеров зубчатого колеса, выбранного в соответствии с вариантом и размерами, данными на рисунке 10 и в таблице 2, выполнить сборочный чертеж насоса с полной информацией о форме и размерах всех деталей в масштабе 1:1; сборочный чертеж кронштейна 1, чертежи вала 6, крышки 3, сальниковой крышки 5. Составить спецификации. Сборочный чертеж оформить на листе формата A3 или А2 (ГОСТ 2.301-...) с основной надписью формы 1 (ГОСТ 2.104-...), недостающие на рисунке размеры назначить самостоятельно, руководствуясь соображениями пропорциональности и рекомендациями из справочников.

В процессе выполнения чертежа общего вида изучить и выполнить следующие виды соединений:

I — зубчатых колес 4 с валом 6 и осью 7 призматическими шпонками 10 (размеры шпонок выбрать по справочнику по размерам вала) по ГОСТ 23360-...;

II — корпуса 2 с кронштейном 1 четырьмя болтами 11 (М6…М10) по ГОСТ 7798-..., шайбами 17 по ГОСТ 11371-... и гайками 14 по ГОСТ 5915-...;

III — крышки 3 с корпусом 2 шестью винтами 12 (М5…М8) по ГОСТ 17473-...;

IV — крышки сальника 5 с кронштейном 7 двумя шпильками 13 (М5…М8) по ГОСТ 22032-....-ГОСТ 22043-..., шайбами 16 по ГОСТ 6402-... и гайками 15 по ГОСТ 5915-...;

V — бирки 9 (материал — сплав алюминиевый Д16Т) к корпусу 7 с помощью клея (марку клея выбрать самостоятельно).

При выполнении сборочного чертежа кронштейна 1 изучить правила оформления чертежей сварных соединений:

VI — выбрать типы используемых при сварке швов при соединении деталей кронштейна (корпуса, плиты, основания и ребра, выполненных из стали 35).

VII — длина шлицевого конца вала равна 40 мм; наружный диаметр шлицев на 2—3 мм меньше диаметра d_B.

Рисунок 13. Шестеренчатый насос

Насос (рис. 13) состоит из пары цилиндрических зубчатых колес 4, смонтированных на валу 6 и оси 7 с использованием призматических шпонок 10 и установленных в стальном корпусе 2. Вал и ось вращаются во втулках 8, запрессованных в кронштейн 1 и крышку 3. Кронштейн 1 представляет собой сварную конструкцию, состоящую из корпуса, плиты, основания и ребра жесткости. С наружных сторон корпуса 2 помещают пропитанные нитролаком бумажные прокладки (на чертеже не показаны), устанавливают крышку 3 и завинчивают винтами 12. Кронштейн 1 крепят болтами 11 к корпусу 2. Для уплотнения вала 6 в кронштейне 1 поставлены два сальниковых войлочных кольца 18, которые прижимаются к валу и кронштейну сальниковой крышкой 5 и шпильками 13. Вращательное движение двигателя передается на ведущий вал 6 посредством шлицевого соединения. Зубчатое колесо, находящееся на валу 6 и вращающееся от двигателя, является ведущим, второе — ведомым. При вращении колес масло из всасывающей полости попадает между зубьями и переносится в нагнетательную полость. Зубья колес препятствуют возвращению масла во всасывающую полость.