Шлицевые и шпоночные соединения

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Содержание и объем контрольно-графической работы № 3…………… 2. Содержание и объем контрольно-графической работы № 4…………… 3. Разъемные соединения……………………………………………………. 3.1. Резьбовые соединения…………………………………………………. 3.2. Шлицевые и шпоночные соединения……………………………….. 4. Чертежи зубчатых деталей………………………………………………. 5. Выполнение конструкторской документации в соответствии с ЕСКД… 5.1. Выполнение эскизов деталей…………………………………………… 5.2. Выполнение рабочих чертежей деталей……………………………… 5.2.1. Нанесение размеров на рабочих чертежах…………………… 5.2.2. Нанесение обозначений материалов…………………………… 5.2.3. Нанесение шероховатостей поверхностей……………………… 5.3. Чертеж общего вида……………………………………………………. 5.4. Сборочный чертеж…………………………………………………….. 5.5.Правила выполнения спецификации………………………………… 5.6.Порядок выполнения учебного сборочного чертежа………………… 5.7. Деталирование сборочного чертежа………………………………….. 6. Неразъемные соединения……………………………………………….. 6.1. Сварные соединения………………………………………………….. 6.2. Другие неразъемные соединения……………………………………. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………… ПРИЛОЖЕНИЯ……………………………………………………………….

 

СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ КОНТОЛЬНО-ГРАФИЧЕСКОЙ

РАБОТЫ № 3

 

Варианты для выполнения контрольно-графических работ № 3 и 4 выбираются в соответствии с порядковым номером студента в списке группы циклически через 10 вариантов. Например,

1. Иванов А.А. – 1 вариант

2. Петров В.В. – 2 вариант

…….

14. Гаврилов Е.К. – 4 вариант

……………………..

23. Денисов А.А. – 3 вариант

 

Контрольно-графическая работа № 3 состоит из 2 частей: «Резьбовые соединения» и «Выполнение чертежей зубчатых деталей»

Первая часть контрольно-графической работы № 3 «Резьбовые соединения» выполняется на 2-х листах формата А3. Перед выполнением работы необходимо изучить раздел 3.1 «Резьбовые соединения».

Содержание 1-ого листа:

1. Выполнить чертеж болта (2 вида), проставить размеры, дать стандартное обозначение.

2. Выполнить чертеж гайки (2 вида), проставить размеры, дать стандартное обозначение.

3. Выполнить конструктивное изображение болтового соединения (фронтальный разрез и вид сверху). Подписать «Болтовое соединение». Дать упрощенное и условное изображение (по два вида) в соответствии с ГОСт 2.315-68. Масштаб изображений выбрать самостоятельно.

Задание выполняется на формате А3 (297х420), основная надпись по форме 1 Гост 2.104-68. В графе “Обозначение” основной надписи подписать МЧ XX.01 шрифтом № 10, где МЧ - тема задания (машиностроительное черчение), XX - номер варианта задания, 01 - номер работы по порядку. В графе “Наименование” основной надписи подписать «Болтовое соединение». Варианты заданий в соответствии с таблицей 1. Пример выполнения работы приведен в Приложении 1.

Содержание 2-го листа:

1. Выполнить чертеж шпильки (2 вида), проставить размеры, дать стандартное обозначение.

2. Выполнить конструктивное изображение шпилечного соединения (фронтальный разрез и вид сверху). Подписать «Шпилечное соединение». Дать упрощенное и условное изображение (по два вида) в соответствии с ГОСт 2.315-68. Масштаб изображений выбрать самостоятельно.

3. Выполнить чертеж винта (2 вида), проставить размеры, дать стандартное обозначение.

4. Выполнить конструктивное изображение винтового соединения (фронтальный разрез и вид сверху). Подписать «Болтовое соединение». Дать упрощенное и условное изображение (по два вида) в соответствии с ГОСт 2.315-68. Масштаб изображений выбрать самостоятельно.

Задание выполняется на формате А3 (297х420), основная надпись по форме 1 Гост 2.104-68. В графе “Обозначение” основной надписи подписать МЧ XX.02 шрифтом № 10, где МЧ - тема задания (машиностроительное черчение), XX - номер варианта задания, 02 - номер работы по порядку. В графе “Наименование” основной надписи подписать «Шпилечное и винтовое соединения». Варианты заданий приведены в таблице 1. Пример выполнения работы приведен в Приложении 1.

Таблица1

Варианты заданий

«Резьбовые соединения»

Болтовое соединения^*

№
Диаметр	М10	М12	М16	М20	М24	М10	М12	М16	М20	М24
Болт	7798-70	7798-70	7798-70	7798-70	7798-70	7796-70	7796-70	7796-70	7798-70	7796-70
Гайка	5915-70	5915-70	5915-70	5915-70	5915-70	5916-70	5916-70	5916-70	5916-70	5916-70
Шайба	11371-78	11371-78	11371-78	11371-78	11371-78	11371-78	11371-78	11371-78	11371-78	11371-78

Шпилечное соединение^*

Диаметр	М24	М20	М16	М12	М10	М24	М20	М16	М12	М10
Шпилька	22032-76	22033-76	22034-76	22034-76	22038-76	22039-76	22032-76	22033-76	22034-76	22034-76
Гайка	5915-70	5915-70	5915-70	5915-70	5915-70	5916-70	5916-70	5916-70	5916-70	5916-70
Шайба	11371-78	11371-78	11371-78	11371-78	11371-78	11371-78	11371-78	11371-78	11371-78	11371-78
Материал детали	сталь	бронза	чугун	чугун	лёгкий сплав	лёгкий сплав	сталь	латунь	чугун	чугун

Винтовое соединение^*

Диаметр	М4	М6	М8	М10	М12	М4	М6	М8	М10	М12
Винт	1491-80	17473-78	17474-80	17475-80	1491-80	17473-80	17474-80	17475-80	1491-80	17473-80
Материал детали	сталь	чугун	лёгкий сплав	сталь	латунь	чугун	бронза	сталь	латунь	чугун

^* Типоразмеры крепежных деталей соответствующих ГОСТов приведены в []

Вторая часть контрольно-графической работы № 3 «Чертеж зубчатого колеса» выполняется на листе формата А3. Перед выполнением задания необходимо ознакомиться с разделами 4 и 3.2 настоящего пособия, затем необходимо:

1. Рассчитать параметры зубчатого колеса в соответствии с вариантами заданий, приведенными в таблице 2.

2. Выполнить чертеж зубчатого колеса в соответствии с ГОСТ 2.403-75. Конструктивные особенности зубчатого колеса выбрать самостоятельно, соединение колеса и вала – шпоночное. Размеры шпоночного паза установить по ГОСТ 23360-76 [c.].

Проставить размеры.

4. Заполнить таблицу параметров зубчатого колеса. Количество заполняемых строк – 3: количество зубьев, модуль, нормальный исходный контур.

Задание выполняется на формате А3 (297х420), основная надпись по форме 1 Гост 2.104-68. В графе “Обозначение” основной надписи подписать МЧ XX.03 шрифтом № 10, где МЧ - тема задания (машиностроительное черчение), XX - номер варианта задания, 03 - номер работы по порядку. В графе “Наименование” основной надписи подписать «Колесо зубчатое». Пример выполнения работы приведен в Приложении 1.

Таблица 2

Варианты заданий

«Чертеж зубчатого колеса»

№ варианта	Модуль m, мм	Число зубьев z	Диаметр dвала, мм
	2,5

 

 

Содержание и объем контрольно-графической

Работы № 4

Контрольно-графическая работа № 4 состоит из 3-х частей.

Первая часть контрольно-графической работы № 4 «Эскизирование» содержит следующие графические работы:

1- рабочий чертеж шпинделя (формат А4);

2- рабочий чертеж штуцера (формат А4);

3- сборочный чертеж (формат А3);

4- спецификация к сборочному чертежу (формат А3).

Эскизы 2-х деталей, выполненных на линованной бумаге стандартного формата, необходимо приложить к выполненному комплекту конструкторской документации. Перед выполнением контрольно-графической работы необходимо изучить разделы 5.1-5.6. Натурные сборочные единицы получить на кафедре и провести необходимые измерения для выполнения эскизов соответствующих деталей сборочной единицы. По выполненным эскизам выполняются чертежи деталей и сборочной единицы.

Основная надпись каждого чертежа - по форме 1 Гост 2.104-68. В графе “Обозначение” основной надписи подписать МЧ XX.04. ZZZ шрифтом № 10, где МЧ - тема задания (машиностроительное черчение), XX - номер варианта задания, 04 - номер работы по порядку, ZZZ – позиционный номер детали по спецификации к сборочному чертежу (001, 002 и т.д.), 000СБ при обозначении сборочного чертежа или 000 для обозначения спецификации.

В графе “Наименование” каждого чертежа основной надписи подписать наименование детали или наименование сборочной единицы..

Пример выполнения работы приведен в Приложении 2.

Вторая часть контрольно-графической работы № 4 «Деталирование» выполняется на 4 листах стандартных форматов А3 или А4 – каждая деталь на отдельном формате. Перед выполнением задания необходимо ознакомиться с разделом 5.7 настоящего пособия. В соответствии с вариантами заданий необходимо по сборочному чертежу выполнить 4 рабочих чертежа указанных в задании деталей. Сборочный чертеж перечерчивать не надо. Варианты заданий и пример выполнения приведены в приложении 3.

Основная надпись каждого рабочего чертежа - по форме 1 Гост 2.104-68. В графе “Обозначение” основной надписи подписать МЧ XX.05.ZZZ шрифтом № 10, где МЧ - тема задания (машиностроительное черчение), XX - номер варианта задания, 05 - номер работы по порядку, ZZZ – позиционный номер детали по спецификации к сборочному чертежу.

Третья часть контрольно-графической работы № 4 «Сварные соединения» выполняется на формате А3. Перед выполнением третьей части необходимо ознакомиться с разделом 6.1 и [2, c 268].

На основании исходных данных (чертежа детали изготавливаемой литьём) необходимо:

- разработать конструкцию сварной сборочной единицы взамен литой детали;

- выбрать тип шва и метод сварки для соединения полученных деталей;

- выполнить чертеж сборочной единицы;

- составить спецификацию сборочной единицы;

Варианты заданий приведены в приложении 4.

Разъемные соединения

В настоящее время в машиностроении применяются следующие разъемные соединения: резьбовые, зубчатые (шлицевые), шпоночные, штифтовые, шплинтовые, клиновые, соединения сочленением.

 

Резьбовые соединения

 

Большое распространение в современном машиностроении получили разъемные соединения деталей машин, осуществляемые с помощью резьбы. Резьбовое соединение может обеспечивать относительную неподвижность деталей или перемещение одной детали относительно другой. Основным соединяющим элементом в резьбовом соединении является резьба.

Резьбой называется поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура по цилиндрической или конической поверхности. При этом образуется винтовой выступ соответствующего профиля, ограниченный винтовыми и цилиндрическими или коническими поверхностями (рис. 1, а).

Рис. 1.

Рис. 2

Резьбы классифицируются по форме поверхности, на которой она нарезана (цилиндрические, конические), по расположению резьбы на поверхности стержня или отверстия (наружные, внутренние), по форме профиля (треугольная, прямоугольная, трапецеидальная, круглая), назначению (крепежные, крепежно-уплотнительные, ходовые, специальные и др.), направлению винтовой поверхности (левые и правые) и по числу заходов (однозаходные и многозаходные).

Все резьбы делятся на две группы: стандартные и нестандартные; у стандартных резьб все их параметры определяются стандартами.

Основные параметры резьбы определены ГОСТ 11708—82. Резьбу характеризуют три диаметра: наружный d (D), внутренний d₁(D₁) и средний d₂(D₂). Диаметры наружной резьбы обозначают d, d₁, d₂, а внутренней резьбы в отверстии — D, D₁ и D₂. Наружный диаметр резьбы d (D) — диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной или впадин внутренней резьбы. Этот диаметр для большинства резьб является определяющим и входит в условное обозначение резьбы.

Рис. 3

· Профиль резьбы — контур сечения резьбы плоскостью, проходящей через ее ось (рис. 1, 2).

· Угол профиля резьбы — угол между боковыми сторонами профиля (рис. 2).

· Шаг резьбы Р — расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами профиля в направлении параллельной оси резьбы (рис. 1).

· Ход резьбы t — расстояние между ближайшими одноименными боковыми сторонами профиля, принадлежащего одной и той же винтовой поверхности, в направлении, параллельном оси резьбы (рис. 1). В однозаходной резьбе (рис. 1, а) ход равен шагу, а в многозаходной (рис. 1,б) — произведению шага Р на число заходов n (t = pР).

· На рис. 3, а — длинарезьбы l, длина резьбы с полным профилем l₁.

· Сбег резьбы — участок неполного профиля в зоне перехода резьбы в главную часть предмета lз.

· Недовод резьбы l₄ — величина ненарезанной части поверхности между концами сбега и опорной поверхностью детали.

· Недорез резьбы включает в себя сбег и недовод резьбы. Чтобы устранить сбег или недорез резьбы, выполняют проточку b (рис. 3, б).

· Чтобы облегчить ввинчивание резьбового стержня, на конце резьбы выполняют коническую фаску с под углом 45° (рис. 3, б).

Рассмотрим стандартные резьбы общего назначения.

Резьба метрическая является основной крепежной резьбой. Это резьба однозаходная, преимущественно правая, с крупным или мелким шагом. Профилем метрической резьбы служит равносторонний треугольник. Выступы и впадины резьбы притуплены (рис. 4) (ГОСТ 9150—81).

Резьба трубная цилиндрическая имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом при вершине 55° (рис. 5), вершины и впадины скруглены. Эту резьбу применяют в трубопроводах и трубных соединениях (ГОСТ 6351—81).

Резьба трапецеидальная служит для передачи движения и усилий. Профиль трапецеидальной резьбы — равнобокая трапеция с углом между боковыми сторонами 30° (рис. 6). Для каждого диаметра резьба может быть однозаходной и многозаходной, правой и левой (ГОСТ 9484—81).

 

 

Рис. 4	Рис. 5
Рис. 6	Рис. 7
Рис. 8	Рис. 9

 

Резьба упорная имеет профиль неравнобокой трапеции (рис. 7). Впадины профиля закруглены, для каждого диаметра имеется три различных шага. Служит для передачи движения с большими осевыми нагрузками (ГОСТ. 10177—82).

Резьба круглая для цоколей и патронов, для предохранительных стекол и светильников, для санитарно-технической арматуры (ГОСТ 13536—68) имеет профиль, полученный сопряжением двух дуг одного радиуса (рис. 8) (ГОСТ 13536—68).

Резьба коническая дюймовая с углом профиля 60° (ГОСТ 6111—52) применяется для герметических соединений в трубопроводах машин и станков; нарезается на конической поверхности с конусностью 1: 16 (рис. 9).

Резьба трубная коническая имеет профиль, аналогичный профилю резьбы трубной цилиндрической; применяется в вентилях и газовых баллонах. Возможно соединение труб, имеющих коническую резьбу (конусность 1: 16), с изделиями, имеющими трубную цилиндрическую резьбу (ГОСТ 6211—81).

Специальные резьбы — это резьбы со стандартным профилем, но отличающиеся от стандартных размеров диаметра или шага резьбы, и резьбы с нестандартным профилем.

Нестандартные резьбы — квадратная и прямоугольная (рис. 10) — изготовляются по индивидуальным чертежам, на которых заданы все параметры резьбы.

Рис. 10

Изображение резьбы на чертеже выполняется по ГОСТ 2.311—68. На стержне резьбу изображают сплошными основными линиями по наружному диаметру и сплошными тонкими линиями — по внутреннему диаметру. На рис. 11, а показана резьба на цилиндре, а на рис. 11, б — на конусе.

Рис. 11

Рис. 12

В отверстии резьбу изображают сплошными основными линиями по внутреннему диаметру и сплошными тонкими линиями — по наружному диаметру. На рис. 12, а резьба показана в отверстии цилиндрическом, а на рис. 12, б — в коническом.

На изображениях, полученных проецированием резьбовой поверхности на плоскость, перпендикулярную ее оси, сплошную тонкую линию проводят дугой на 3/4 длины окружности, разомкнутую в любом месте, но не заканчивающуюся на осях. Сплошную тонкую линию при изображении резьбы проводят на расстоянии не менее 0,8 мм от основной линии и не более величины шага резьбы. Видимая граница резьбы проводится сплошной основной линией в конце полного профиля резьбы до линии наружного диаметра резьбы. Сбег резьбы изображается сплошной тонкой линией, как показано на рис. 13.

Рис. 13

Фаски на резьбовом стержне или в резьбовом отверстии, не имеющие специального конструктивного назначения, не изображаются в проекции на плоскость, перпендикулярную оси стержня или отверстия. Сплошная тонкая линия изображения резьбы должна пересекать линию границы фаски (рис. 13, 14). Штриховку в разрезах и сечениях доводят до сплошной основной линии.

Рис. 14

Рис. 15

Резьбу с нестандартным профилем изображают, как показано на рис. 15, со всеми размерами и дополнительными данными с добавлением слова «резьба». В резьбовых соединениях резьба условно вычерчивается на стержне, а в отверстии — только та часть резьбы, которая не закрыта стержнем (рис. 16).

Обозначение резьбы включает в себя: вид резьбы, размер, шаг и ход резьбы, поле допуска, класс точности, направление резьбы, номер стандарта.

Вид резьбы условно обозначается:

М — метрическая резьба (ГОСТ 9150—81);

G — трубная цилиндрическая резьба (ГОСТ 6357—81);

Т_г — трапецеидальная резьба (ГОСТ 9484—81);

S —упорная резьба (ГОСТ 10177—82);

Rd —круглая резьба (ГОСТ 13536—68);

R — трубная коническая наружная (ГОСТ 6211—81);

Rr — внутренняя коническая (ГОСТ 6211—81);

Rp — внутренняя цилиндрическая (ГОСТ 6211—81);

К — коническая дюймовая резьба (ГОСТ 6111—52).

Размер конических резьб и трубной цилиндрической резьбы условно обозначается в дюймах (1" = 25,4 мм), у всех остальных резьб наружный диаметр резьбы проставляется в миллиметрах.

Шаг резьбы не указывают для метрической резьбы с крупным шагом и для дюймовых резьб, в остальных случаях он указывается. Для многозаходных резьб в обозначение резьбы входит ход резьбы, а шаг проставляется в скобках.

 

Рис. 16

Рис. 17

 

Направление резьбы указывают только для левой резьбы (LH).

Поле допуска и класс точности резьбы на учебных чертежах можно не проставлять.

Примеры обозначения резьб:

М 30 — метрическая резьба с наружным диаметром 30 мм и крупным шагом резьбы;

М 30 х 1,5 — метрическая резьба с наружным диаметром 30 мм, мелким шагом 1,5 мм;

G 1 1/2-A — трубная цилиндрическая резьба с размером 1 ¹ /₂", класс точности А;

Тг 40x6 — трапецеидальная резьба однозаходная с наружным диаметром 40 мм и шагом 6 мм;

Тr20 х 8 (Р4) — трапецеидальная резьба двухзаходная с наружным диаметром 20 мм, ходом 8 мм и шагом 4 мм;

S 80 х 10 — упорная резьба однозаходная с наружным диаметром 80 мм и шагом 10 мм;

S 80 х 20 (Р10) — упорная резьба двухзаходная с наружным диаметром 80 мм, ходом 20 мм и шагом 10 мм;

Обозначения резьб согласно ГОСТ 2.311—68 относят к наружному диаметру, как показано на.рис. 17.

Рис. 18

Обозначение конических резьб и трубной цилиндрической резьбы наносят, как показано на рис. 18, а, б, в.

Изображение стандартных резьбовых изделий

Соединение деталей осуществляют с помощью резьбовых изделий (стандартного крепежа). К стандартным резьбовым изделиям относятся крепежные резьбовые детали (болты, винты, гайки, шпильки). Техническими требованиями установлены 12 классов точности для винтов, болтов и шпилек и 7 классов точности — для гаек. Установлены также виды и условное обозначение покрытий для крепежных изделий.

Структура условных обозначений крепежных деталей включает в себя:

1 — наименование изделия (болт, винт, и т. д.);

2 — исполнение (исполнение I не указывают);

3 — обозначение резьбы метрической и ее диаметра;

4 — шаг резьбы (для мелкой метрической);

5 — обозначения поля допуска резьбы;

6 —длину болта, винта, шпильки в мм;

7 —класс точности;

8 — марку стали или сплава;

9 — обозначение вида покрытия;

10 — толщину покрытия в мм;

11 — номер стандарта на конструкции крепежного изделия и его размеры.

На учебных чертежах позиции 5, 7, 8, 9, 10 можно не включать в условие обозначение изделия.

Болт представляет собой цилиндрический стержень с головкой на одном конце и резьбой на другом конце. Болты используются (вместе с гайками, шайбами) для скрепления двух или нескольких деталей. Существуют различные типы болтов, отличающиеся друг от друга по форме и размерам головки и стержня, по шагу резьбы, по точности изготовления и по исполнению.

Рис. 19

Рис. 20

Болты с шестигранными головками имеют от трех (рис. 19) до пяти исполнений. При изображении болта на чертеже выполняют два вида (рис. 20) по общим правилам и наносят размеры длины L болта, длины резьбы L₀, размер под ключ S и обозначение резьбы Md. Высота H головки в длину болта не включается. Гиперболы, образованные пересечением конической фаски головки болта с ее гранями, заменяются другими окружностями.

Примеры условных обозначений болтов:

Болт Ml2 х 60 ГОСТ 7798—70 — с шестигранной головкой, первого исполнения, с резьбой М12, шаг резьбы крупный, длина болта 60 мм.

Болт 2М12 х 1,25 х 60 ГОСТ 7798—70 — с мелкой метрической резьбой М12х1,25, второго исполнения, длина болта 60 мм.

Винт представляет собой цилиндрический стержень, на одном конце которого выполнена резьба, на другом конце имеется головка. По назначению винты разделяются на крепежные и установочные. Крепежи винтов применяются для соединения деталей путем ввертывания винта резьбовой частью в одну из соединяемых деталей.

Установочные винты используются для взаимного фиксирования деталей. Их стержень нарезан полностью, они имеют нажимной конец цилиндрической или конической формы или плоский конец (рис. 21). Крепежные винты бывают четырех исполнений; исполнение 1 — диаметр резьбы больше диаметра гладкой части стержня (рис. 22); исполнение 2 — диаметр резьбы равен диаметру гладкой части; исполнение 3 и головка винта имеет крестообразный шлиц для отвертки.

Рис. 21

Рис. 22

В зависимости от условий работы винты изготовляются (рис. 23) с цилиндрической головкой (ГОСТ 1491—80), полукруглой головкой (ГОСТ 17473—80), полупотайной головкой (ГОСТ 17474—80) или потайной головкой (ГОСТ 17475—80) со шлицем, а также с головкой под ключ и с рифлением. Высота головки в длину винта не входит, исключение составляют винты с потайной головкой (рис. 23). На чертеже форму винта со шлицем полностью передает одно изображение на плоскости, параллельной оси винта. При этом указывают размер резьбы, длину винта, длину нарезанной части и условное обозначение винта по соответствующему стандарту.

Примеры условных обозначений винтов:

Винт М12х50 ГОСТ 1491—80 —с цилиндрической головкой, первого исполнения, с резьбой М12 с крупным шагом, длиной 50 мм;

Винт 2M12x1,25x50 ГОСТ 17475—80 —с потайной головкой, второго исполнения, с мелкой метрической резьбой диаметром 12 мм и шагом 1,25 мм, длина винта 50 мм.

 

Рис. 23

Шпилька представляет собой цилиндрический стержень с резьбой на обоих концах (рис. 24). Шпилька служит для соединения двух или нескольких деталей. Один конец шпильки ввертывается в резьбовое отверстие детали, а на другой конец навинчивается гайка. Выпускают шпильки с двумя одинаковыми по длине резьбовыми концами для деталей с гладкими сквозными отверстиями. Длина гладкой части стержня шпильки должна быть не менее 0,5d. Конструкция и размеры шпилек определяются стандартами в зависимости от длины резьбового конца.

Рис. 24

При изображении шпильки вычерчивают только один вид на плоскости, параллельной оси шпильки, и указывают размеры резьбы, длину шпильки и ее условное обозначение. Примеры условного обозначения шпилек:

Шпилька М8 х 60 ГОСТ 22038—76 — с крупной метрической резьбой диаметром 8 мм, длина шпильки 60 мм, предназначена для ввертывания в легкие сплавы, длина ввинчиваемого конца 16 мм;

Шпилька М8 х 1,0 х 60 ГОСТ 22038—76 — та же, но с мелким шагом резьбы —1,0 мм.

Гайка — крепежная деталь с резьбовым отверстием в центре. Применяется для навинчивания на болт или шпильку до упора в одну из соединяемых деталей. В зависимости от названия и условий работы гайки выполняют шестигранными, круглыми, барашковыми, фасонными и т. д. Наибольшее применение имеют гайки шестигранные. Их изготовляют трех исполнений: исполнение l — с двумя коническими фасками (рис. 25); исполнение 2 — с одной конической фаской; исполнение 3 — без фасок, но с коническим выступом с одного торца.

Форму гайки на чертеже вполне передают два ее вида: на плоскости проекций, параллельной оси гайки, совмещают половину вида с половиной фронтального разреза, и на плоскости, перпендикулярной

Рис. 25

оси гайки, со стороны фаски. На чертеже указывают размер резьбы, размер S под ключ и дают обозначение гайки по стандарту.

Примеры условного обозначения гаек:

Гайка M12 ГОСТ 5915—70 — первого исполнения, с диаметром резьбы 12 мм, шаг резьбы крупный;

Гайка 2М12 х 1,25 ГОСТ 5915—70 — второго исполнения, с мелкой метрической резьбой диаметром 12 мм и шагом 1,25 мм.

Шайба представляет собой точеное или штампованное кольцо, которое подкладывают под гайку, головку винта или болта в резьбовых соединениях. Плоскость шайбы увеличивает опорную поверхность и предохраняет деталь от задиров при завинчивании гайки ключом. С целью предохранения резьбового соединения от самопроизвольного развинчивания в условиях вибрации и знакопеременной нагрузки применяют шайбы пружинные по ГОСТ 6402—70 и шайбы стопорные, имеющие выступы-лапки. Круглые шайбы по ГОСТ 11371—78 имеют два исполнения (рис. 26): исполнение 1 — без фаски, исполнение 2 — с фаской. Форму круглой шайбы вполне передает одно изображение на плоскости, параллельной оси шайбы. Внутренний диаметр шайбы обычно на 0,5...2,0 мм больше диаметра стержня болта, на который шайба надевается. В условное обозначение шайбы включается и диаметр резьбы стержня, хотя сама шайба резьбы не имеет. Примеры условного обозначения шайбы:

Рис. 26

Шайба 20 ГОСТ 11371—78 — круглая, первого исполнения, для болта с резьбой М20;

Шайба 2.20 ГОСТ 11371—78 — та же шайба, но второго исполнения.

Соединительные детали трубопроводов (муфты, угольники, тройники и т. д.) представляют собой резьбовые соединения, изготовленные из ковкого чугуна и предназначенные для соединения труб в трубопроводах (рис. 27). Трубы используются в коммуникациях, транспортирующих жидкость или газ, а также для прокладки кабеля. Конструкция и размеры соединительных деталей трубопроводов определены стандартами. Концы труб имеют резьбу наружную, а соединительные детали — внутреннюю. Основным параметром деталей трубных соединений является условный проход Dy — внутренний диаметр труб в миллиметрах. Соединительные детали трубопроводов имеют покрытие в основном цинковое.

Рис. 27

 

Примеры условных обозначений соединительных деталей трубопроводов:

Муфта длинная 20 ГОСТ 8955—75 — прямая, неоцинкованная, для труб с условным проходом 20 мм;

Угольник Ц-25 ГОСТ 8946—75 — прямой, оцинкованный, для труб с условным проходом 25 мм.

 

Изображения резьбовых соединений

 

Изображения резьбовых соединений на чертежах выполняются в соответствии с требованиями стандартов. Резьбовые соединения являются неподвижными резьбовыми соединениями. К ним относят соединения деталей с помощью болтов, винтов, шпилек, гаек и соединительных деталей трубопроводов. Изображение резьбового соединения состоит из изображенных и соединяемых деталей.

 

Рис. 28	Рис. 29

Болтовое соединение состоит из болта, гайки, шайбы и соединяемых деталей. В соединяемых деталях просверливают сквозные отверстия диаметром d₀ = (1,05...1,10)d, где d — диаметр резьбы болта. В отверстие вставляют болт, надевают на него шайбу и навинчивают до упора гайку (рис. 28).

Длину болта определяют по формуле l = Н₁+ Н₂ + S_Ш + Н + К, где H₁ и H₂— толщина соединяемых деталей; S_m — толщина шайбы, S _Ш = 0,15d; H —высота гайки, H = 0,8d; К — длина выступающего стержня болта, K = 0,35d.

Расчетную длину болта округляют до ближайшей стандартной длины болта. На чертеже болтового соединения (рис. 28) выполняют не менее двух изображений — на плоскости проекций, параллельной оси болта, и на плоскости проекций, перпендикулярной его оси (со стороны гайки). При изображении болтового соединения в разрезе болт, гайку и шайбу показывают неразрезанными. Головку болта и гайку на главном виде изображают тремя гранями. Смежные детали штрихуют с наклоном в разные стороны. На чертеже болтового соединения указывают три размера: диаметр резьбы, длину болта и диаметр отверстия под болт.

Шпилечное соединение состоит из шпильки, шайбы, гайки и соединяемых деталей. Соединение деталей шпилькой применяется тогда, когда нет места для головки болта или когда одна из соединяемых деталей имеет значительную толщину. В этом случае экономически нецелесообразно сверлить глубокое отверстие и ставить болт большой длины. Соединение шпилькой уменьшает массу конструкций. Одна из соединяемых шпилькой деталей имеет углубление с резьбой — гнездо под шпильку, которая ввинчивается в него концом l₁(см. рис. 24). Остальные соединяемые детали имеют сквозные отверстия диаметром d₀ = (1,05...1,10)d, где d —диаметр резьбы шпильки. Гнездо сначала высверливается на глубину l₂, которая на 0,5d больше ввинчиваемого конца шпильки, а затем в гнезде нарезается резьба. На входе в гнездо выполняется фаска с = 0,15d (рис. 29, а). При ввинченной в гнездо шпильке соединение деталей дальше осуществляется как в случае болтового соединения.

Длину шпильки определяют по формуле l = H₂ + S _Ш + Н+ К, где H₂ — толщина присоединяемой детали; S _Ш — толщина шайбы; Н — высота гайки; К —длина выступающего конца над гайкой. Расчетную длину шпильки округляют до стандартного значения.

На чертеже шпилечного соединения линия раздела соединяемых деталей должна совпадать с границей резьбы ввинчиваемого резьбового конца шпильки (рис. 29, б). Гнездо под шпильку оканчивается конической поверхностью с углом 120°. Нарезать резьбу до конца гнезда практически невозможно, но на сборочных чертежах допускается изображать резьбу на всю глубину гнезда. На чертеже шпилечного соединения указывают те же размеры, что и на чертеже болтового соединения. Штриховку в резьбовом соединении шпильки с деталью, в которую шпилька ввинчена, в разрезе доводят до сплошной основной линии резьбы на шпильке и в гнезде.

Рис. 30

Соединение винтом включает соединяемые детали и винт с шайбой. В соединениях винтами с потайной головкой и установочными винтами шайбу не ставят. У одной из соединяемых деталей должно быть гнездо с резьбой для конца винта, а в другой - гладкое сквозное отверстие диаметром dо⁼ =(1,05...1,10)d. Если применяется винт с потайной или полупотайной головкой, то соответствующая сторона отверстия детали должна быть раз-зенкована под головку винта (рис. 30). Длина винта определяется по формуле l = Н = S_Ш + l ₁, где Н — толщина присоединяемой детали; S_Ш — толщина шайбы; l₁ — длина ввинченного резьбового конца винта, которая назначается для соответствующего материала, как для шпильки. Расчетная длина винта округляется до стандартного значения длины. Изображение винтового соединения на чертеже выполняется подобно болтовому соединению по относительным размерам. Относительные размеры головок винта указаны на рис. 31. На винтовом соединении граница резьбы на стержне винта должна находиться внутри гладкого отверстия, запас резьбы, не использованный при ввинчивании, равен примерно трем шагам резьбы (ЗР). Если диаметр головки винта меньше 12 мм, то шлиц рекомендуется изображать одной утолщенной линией. На виде сверху шлиц в головке показывается повернутым на 45°. На чертеже соединения наносят три размера: диаметр резьбы, длину винта, диаметр отверстия для прохода винта.

Различают конструктивное, упрощенное и условное изображения крепежных деталей и их соединений. При конструктивном изображении размеры деталей и их элементов точно соответствуют стандартам (см. выше). При упрощенном изображении размеры крепежных деталей определяют по условным соотношениям в зависимости от диаметра резьбы и упрощенно вычерчивают фаски, шлицы, резьбу в глухих отверстиях и т.д.

Условные обозначения используются при диаметрах стержней крепежных деталей 2 мм и менее. Изображения упрощенные и условные крепежных деталей установлены ГОСТ 2.315—79. Упрощенные изображения некоторых соединений приведены в таблице 3.

 

Рис. 31

 

 

Таблица 3

Примеры упрощенных и условных изображений

крепежных деталей в соединениях

Изображение
Характеристика	Упрощенное	Условное
Соединение деталей с применением болта, шайбы и гайки.
Соединение деталей с применением шпильки, корончатой гайки и шплинта.
Соединение деталей с применением винта с цилиндрической головкой и шестигранным углублением под ключ.
Штифтовое соединение
Соединение деталей с применением откидного болта с круглой головкой, шайбы и гайки-барашки.
Соединение деталей с применением гвоздей.
Соединение деталей винтом с цилиндрической головкой
Соединение деталей винтом с потайной головкой.
Соединение деталей шурупом с полукруглой головкой

 

 

Шлицевые и шпоночные соединения

Зубчатое (шлицевое) соединение представляет собой многошпоночное соединение, в котором шпонка выполнена заодно с валом и расположена параллельно его оси. Зубчатые соединения, как и шпоночные, используются для передачи крутящего момента, а также в конструкциях, требующих перемещения деталей вдоль оси вала, например в коробках скоростей.

Рис. 32

Рис. 33

Благодаря большому числу выступов на валу зубчатое соединение может передавать большие мощности по сравнению со шпоночным соединением и обеспечивать лучшую центровку вала и колеса. По форме поперечного сечения зубья (шлицы) бывают прямобочные, эвольвентные и треугольные (рис. 32) ГОСТ 2.409—74 устанавливает условные изображения зубчатых валов, отверстий и их соединений. Окружности и образующие поверхности выступов (зубьев) валов и отверстий показывают на всем протяжении основными линиями (рис. 33) Окружности и образующие поверхностей впадин показывают сплошными тонкими линиями, а на продольных разрезах — сплошными основными линиями. При изображении зубчатых соединений и их деталей, имеющих эвольветный или треугольный профиль, делительные окружности и

образующие делительных поверхностей показывают штрих-пунктирной тонкой линией (рис. 33 б). На плоскости, перпендикулярной оси зубчатого вала или отверстия, показывают профиль одного зуба (выступа) и двух впадин, а фаски на конце шлицевого вала и в отверстии не показывают. Границу зубчатой поверхности вала, а также границу между зубьями полного профиля и сбегом показывают сплошной тонкой линией (рис. 33 а). На продольных разрезах зубья условно совмещают с плоскостью чертежа и показывают нерассеченными, а в соединениях в отверстии показывают только ту часть выступов, которая не закрыта валом (рис. 33 б). Условное обозначение шлицевого вала или отверстия по соответствующему стандарту помещается в таблице параметров для изготовления и контроля элементов соединения. Условное обозначение соединения допускается указывать на чертеже с обязательной ссылкой на стандарт на полке-выноске, проведенной от наружного диаметра вала (рис. 35).

Рис. 34

Соединение шпоночное состоит из вала, колеса и шпонки. Шпонка (рис. 35 представляет собой деталь призматической (шпонки призматические или клиновые) или сегментной (шпонки сегментные) формы, размеры которой определены стандартом. Шпонки применяют для передачи крутящего момента.

В специальную канавку-паз на валу закладывается шпонка. На вал насаживают колесо так, чтобы паз ступицы колеса попал на выступающую часть шпонки. Размеры пазов на валу и в ступице колеса должны соответствовать поперечному сечению шпонки.

Рис. 35

Размеры призматических шпонок определяются ГОСТ 23360—78; размеры соединений с клиновыми шпонками — ГОСТ 24068—80; размеры соединений с сегментными шпонками — ГОСТ 24071—80.

Шпонки призматические бывают обыкновенные и направляющие. Направляющие шпонки крепят к валу винтами; их применяют, когда колесо перемещается вдоль вала. о форме торцов шпонки бывают трех исполнений: исполнение

1 — оба торца закруглены; исполнение;

2 — один торец закруглен, второй — плоский; исполнение

3 — оба торца плоские.

Рабочими поверхностями у шпонок призматических и сегментных являются боковые грани, а у клиновых верхняя и нижняя широкие грани, одна из которых имеет уклон 1: 100. Поперечные сечения всех шпонок имеют форму прямоугольников с небольшими фасками или скругленными. Размеры сечений шпонок выбираются в зависимости от диаметра вала, а длина шпонок — в зависимости от передаваемых усилий. Условные обозначения шпонок определяются стандартами и включают в себя: наименование, исполнение, размеры, номер стандарта. Пример условного обозначения шпонки:

Шпонка 10 х 8 х 60 ГОСТ 23360—78 — призматическая, первого исполнения, с размерами поперечного сечения 10x8 мм, длина 60 мм.

Чертежи шпоночных соединений выполняются по общим правилам. Шпоночное соединение показывают во фронтальном разрезе осевой плоскостью (рис. 36) Шпонку при этом изображают неразрезанной, на валу выполняют местный разрез. Вторым изображением шпоночного соединения служит сечение плоскостью, перпендикулярной оси вала. Зазор между основаниями паза во втулке (ступице колеса) и шпонкой показывают увеличенным.

 

Чертежи зубчатых деталей

Цилиндрические зубчатые передачи применяются при передаче вращения от одного к другому между параллельными валами.

Зубчатое колесо передачи, сообщающее движение другому колесу называется ведущим, колесо, которому сообщается движение ведомым. Меньшее из зубчатых колес сцепляющейся пары называется шестерней, а большее колесом Термин относится как к шестерне, так и к колесу. Цилиндическая зубчатая передача осуществляется цилиндрическими зубчатыми колесами, зубья которых расположены на цилиндрической поверхности, причем зубья могут быть параллельными оси колеса (прямозубые зубчатые колеса) или под углом от 8⁰ до 20⁰ (косозубые колеса).

Основные параметры зубчатого колеса представлены на рис. 36. Делительная окружность делит высоту зуба h на две неравные части - головку h_a ножку h_f (рис. 36). 3убчатый венец ограничивается окружностью вершин зубьев диаметром d_a окружностью впадин диаметром d_f.

Условные изображения зацеплений цилиндрических и зубчатых колес, а также храпового зацепления па чертежах выполняются по ГОСТ 2.402-68, 2.403-68. На чертежах поверхность и образующую вершин зубьев показывают сплошными основными линиями, поверхность и образующую впадин допускается показывать сплошными тонкими линиями. Делительные (и начальные) окружности показывают штрихпунктирными линиями.

Рис.36

По делительной окружности измеряют окружной шаг P_t окружную толщину зуба S_t и окружную ширину впадин e_t. Эти параметры могут иметь различную величину в зависимости от диаметра делительной окружности, по дуге которой они измеряются. Здесь имеет место равенство:

S_t = e_t = 0,5P_t.

Основными параметром зубьев зубчатых колес является модуль

m = P_t / p

ГОСТ 9563-60 устанавливает для эвольвентных цилиндрических и конических зубчатых колес два ряда модулей m в мм (табл. 3). При выборе модуля следует отдавать предпочтение модулям первого ряда.

Таблица 3 Модули (мм), применяемые в зубчатых передачах

(выдержка из ГОCT 9563-60)

1-й ряд		1,25	1,5		2,5
2-й ряд	1,125	1,37	1,75	2,25	2,75	3,5	4,5	5,5

 

Параметры зубчатого колеса подразделяются на геометрические и конструктивные (табл.4, табл.5).

 

 

Таблица 4

Основные параметры зубчатого цилиндрического колеса

Геометрические параметры	Обозначение	Расчетная формула
Высота головки	ha	ha = m
Высота зуба	hf	hf= 1,25m
Высота ножки	h	h = h + hf= 2,25m
Делительный диаметр	d	d = mz
Диаметр вершин зубьев	da	da = d + 2ha = m(z + 2)
Диаметр впадин зубьев	df	df=d-2hf=m(z-2,5)
Окружной шаг	Pt	Pt= 7Г m
Окружная толщина зуба	St	St = 0,5Pt = 0,5 7Г m
Окружная ширина впадины	et	et = 0,5Pt = 0,5 тг m
Радиус кривизны переходной цилиндрической поверхности	Rr	Rf — 0,25m

 

Таблица 5

Конструктивные параметры	Расчетная формула
Ширина зубчатого венца	B=(6 ¸8)m
Толщина обода зубчатого венца	d1=(2,5¸3)m
Наружный диаметр ступицы	Dст=(l,6¸1,8)Dв
Диаметр, определяющий расположение отверстий в диске	D1=0,5(Dк+Dст)
Диаметр отверстий в диске	Do=(D-Dct)/2,5 ¸3,0
Длина ступицы	Lc=1,5Db
Фаска	0,5m х 45°
Размеры паза под шпонку	Выбираются по таблицам ГОСТ 23360-78 в зависимости от dвала
Меньшие значения коэффициентов относятся к колесам, выполненным из стали, большие - из чугуна.

 

 

Если зубчатое колесо изготовлено так, что высота зуба h=2,25m, то колесо называется выполненным без смещения исходного контура (некоррелированное колесо). Если колесо изготовлено с высотой зуба h=2,25m, то колесо называется выполненным со смещением исходного контура (коррегированное колесо).

Смещение исходного контура характеризуется коэффициентом смещения исходного контура, обозначаемым по ГОСТ 16531-70 буквой х. Для некоррелированного колеса коэффициент смещения исходного контура х=0.

При выполнении учебных чертежей обычно ориентируются на применение некоррегированных колес нормального эвольвентного зацепления, параметры которых находятся в определенной зависимости от модуля m и числа зубьев (см. табл. 4).

Чертежи цилиндрических зубчатых колес должны быть выполнены в соответствии с требованиями стандартов Единой системы конструкторской документации и ГОСТа 2.403-75.На изображении зубчатого колеса должны быть указаны:

а) диаметр вершин зубьев;

б) ширина венца;

в) размеры фасок или радиусы кривизны линий притупления на кромках зубьев. Допускается указывать размеры фасок или радиусы кривизны линий притупления в технических требованиях чертежа;

д) шероховатость боковых поверхностей зубьев.

На чертеже зубчатого колеса должна быть помещена таблица параметров зубчатого венца (рис. 37). Таблица параметров должна состоять из трех частей, которые должны быть отделены друг от друга сплошными основными линиями:

- первая часть - основные данные;

- вторая часть - данные для контроля;

- третья часть - справочные данные.

В первой части таблицы параметров должны быть приведены:

а) модуль т;

б) число зубьев z,

в) угол наклона линии зуба b косозубых и шевронных зубчатых колес;

г) направление линии косого зуба-надписью «Правое» или «Левое», для шевронных зубчатых колес-надписью «Шевронное»;

д) нормальный исходный контур:

е) коэффициент смещения х с соответствующим знаком. При отсутствии смещения следует проставлять 0;

ж) степень точности и вид сопряжения по нормам бокового зазора по соответствующему стандарту и обозначение этого стандарта.

Во второй части таблицы параметров венца должны быть приведены данные для контроля взаимного положения разноименных профилей зубьев.

В третьей части таблицы параметров венца должны быть приведены: делительный диаметр d, при необходимости - прочие справочные данные. Неиспользуемые строки таблицы параметров следует исключать или прочеркивать. Примеры указания параметров зубчатого венца на чертежах цилиндрических зубчатых колес приведены на рис. 37-39.

Рис. 37. Пример указания параметров зубчатого венца на чертеже прямозубого

цилиндрического зубчатого колеса со стандартным исходным контуром.

Рис. 38. Пример указания параметров зубчатого венца на чертеже косозубого цилиндрического зубчатого колеса со стандартным исходным контуром

Рис. 39. Пример указания параметров зубчатого венца на чертеже прямозубого цилиндрического зубчатого колеса со стандартным исходным контуром.