Содержание
Тема 3.5. "Зубчатые передачи. Колесо зубчатое"
Вычерчивание зубчатых колес и передач
Общие сведения о зубчатых передачах
Зубчатой передачей называется механизм, служащий для передачи вращательного движения с одного вала на другой, изменения частоты вращения ведомого вала механизма и величины крутящего момента на нем, а также для преобразования вращательного движения в поступательное, и наоборот (реечные зубчатые передачи) .
Зубчатое колесо, сидящее на передающем вращение валу, называется ведущим, а на получающем вращение – ведомым.
Меньшее из двух колес зубчатой передачи обычно называют шестерней, а большее – колесом. Термин "зубчатое колесо" относится к обеим деталям передачи.
Зубчатые передачи представляют собой наиболее распространенный вид передач в современном машиностроении, поскольку они наиболее полно удовлетворяют функциональным требованиям в сравнении с другими типами передач (при прочих равных условиях) – они надежны и долговечны, имеют небольшие габариты, относительно дешевы в изготовлении и эксплуатации, обладают рядом других преимуществ и достоинств.
Вычерчивание зубчатых колес и передач производится в соответствии с требованиями стандартов. Так, изображение на чертежах цилиндрических зубчатых колес должно выполняться в соответствии с требованиями ГОСТ 2.403-75 "Правила выполнения чертежей цилиндрических зубчатых колес"; конических зубчатых колес – ГОСТ 2.405-75 "Правила выполнения чертежей конических зубчатых колес" и т. д.
Изучение темы 3.5 "Зубчатые передачи. Колесо зубчатое" ставит целью освоение навыков и приемов вычерчивания зубчатых колес и зубчатых передач на чертежах и эскизах. Студент должен иметь базовые знания о типах зубчатых передач и видах зубчатых колес, а также об основных элементах, параметрах и геометрических характеристиках зубчатого колеса.
Основные параметры зубчатых колес
-
Делительными окружностями пары зубчатых колес называются соприкасающиеся окружности, условно проведенные из центров колес, и перекатывающиеся одна по другой без скольжения. Делительные окружности колес, находящихся в зацеплении, являются сопряженными. На чертежах делительную окружность выполняют штрихпунктирной линией, а ее диаметр обозначают буквой d .
Модуль зубчатого зацепления m – это часть диаметра делительной окружности зубчатого колеса, приходящаяся на один зуб, т. е. m = d/z .
Значение модулей для всех передач – величина стандартизированная.
Диаметр окружности вершин зубьев da – диаметр окружности, описывающей вершины головок зубьев.
Диаметр окружности впадин зубьев d f – диаметр окружности, описывающей основания ножек зубьев.
Высота делительной головки зуба h a – расстояние между делительной окружностью колеса и окружностью, ограничивающей вершины зубьев.
Высота делительной ножки зуба hf – расстояние между делительной окружностью колеса и окружностью, описывающей основания ножек (впадин) зубьев.
Высота зуба h – расстояние между окружностями вершин и впадин зубьев цилиндрического зубчатого колеса h = ha + hf .
Для правильного изображения зубчатых передач на чертеже необходимо знать зависимости других размеров колес от перечисленных выше основных геометрических параметров:
- толщина обода зубчатого колеса: е = (2. 3)m ;
- ширина зубчатого колеса: В = (8. 10)m ;
- толщина диска зубчатого колеса: k = В/3 ;
- длина ступицы зубчатого колеса: Lст = (1,2. 1,5)D .
При выполнении графических работ по теме 3.5 необходимо подсчитать геометрические параметры зубчатых колес передачи, а затем выполнить построение этих колес в зацеплении.
Основные данные для расчета параметров зубчатых колес, а также размеры валов, на которых закреплены колеса, приведены в вариантах заданий.
Графические работы по теме 3.5 выполняются на чертежной бумаге формата А3 .
Образцы выполнения графических работ по теме 3.5 "Зубчатые передачи. Колесо зубчатое" можно скачать по ссылкам для последующей печати и использования во время занятий в качестве раздаточного материала.
Критерии оценивания графических работ
Графические работы по завершению должны быть оформлены в соответствии с требованиями ЕСКД и оцениваются преподавателем по следующим критериям:
- правильность выбора масштаба чертежа;
- рациональность и гармоничность размещения отдельных изображений и видов на поле листа, соблюдение требуемых отступов между изображениями, размерными линиями, рамкой чертежа;
- соответствие элементов чертежа (линий, надписей, размеров, вспомогательных элементов) требованиям стандартов ЕСКД;
- правильность выполнения чертежа и отсутствие грубых ошибок при проецировании видов детали (лишние или пропущенные линии, проекционные связи между видами и элементами видов и т. п.) ;
- аккуратность и опрятность выполнения работы.
За каждую из перечисленных ошибок при выполнении графической работы оценка снижается один или несколько баллов (в соответствии с пятибалльной оценочной шкалой) по усмотрению преподавателя.
Задания к графическим работам по теме 3.5 "Зубчатые передачи. Колесо зубчатое" :
Скачать образцы заданий к графическим работам для последующей печати и использования в качестве раздаточного материала можно по приведенным выше ссылкам (ссылка откроется в отдельном окне браузера в формате Word) .
Пояснения к выполнению чертежа зубчатой передачи
Варианты заданий даны в таблице 9. Чертеж зубчатой передачи выполнить на листе ватмана формата А3. Пример выполнения чертежа приведен на рисунке 26.
| № варианта | m | z1 | z2 | Dв1 | Dв2 |
| 1 | 5 | 20 | 25 | 25 | 25 |
| 2 | 4 | 20 | 40 | 25 | 30 |
| 3 | 5 | 15 | 32 | 25 | 35 |
| 4 | 3 | 25 | 40 | 20 | 25 |
| 5 | 4 | 25 | 35 | 25 | 32 |
| 6 | 4 | 20 | 34 | 22 | 25 |
| 7 | 5 | 18 | 30 | 25 | 32 |
| 8 | 4 | 15 | 35 | 20 | 30 |
| 9 | 4 | 18 | 30 | 22 | 25 |
| 10 | 4 | 20 | 36 | 22 | 30 |
| 11 | 4 | 15 | 35 | 20 | 30 |
| 12 | 5 | 16 | 30 | 25 | 32 |
| 13 | 4 | 20 | 32 | 22 | 30 |
| 14 | 5 | 16 | 30 | 25 | 36 |
| 15 | 4 | 15 | 35 | 20 | 25 |
| 16 | 4 | 18 | 35 | 24 | 30 |
| 17 | 4 | 20 | 36 | 25 | 32 |
| 18 | 5 | 16 | 30 | 25 | 30 |
Перед выполнением чертежа необходимо рассчитать геометрические параметры цилиндрической зубчатой передачи. В качестве исходных данных дан модуль (m), число зубьев шестерни (z1), число зубьев колеса (z2), а также диаметр вала шестерни (Dв1) и диаметр вала колеса (Dв2).
По формулам, приведенным в таблице 10, рассчитываются геометрические параметры зубчатой передачи. Шпонки для валов выбираются призматические по ГОСТ 23360-78.
Сначала чертят оси валов на расстоянии друг от друга равным межосевому расстоянию (аw). Строят диаметры делительных окружностей (d1,d2). На виде слева эти диаметры должны касаться. При построении следует обратить внимание на то, чтобы не пересекались между собой диаметр выступов шестерни с диаметром впадин колеса и наоборот. Параметры зубчатой передачи приведены на рисунке 27. На готовом чертеже проставляются только три размера: монтажный размер – расстояние между осями валов (аw) и присоединительные размеры – диаметры валов (Dв1, Dв2).
Продолжение таблицы 10
Задание 4. Сборочный чертеж сварного соединения
Выполнить сборочный чертеж сварной конструкции.
Варианты заданий даны на рисунке 33. Чертеж сварной конструкции выполнить на листе ватмана формата А4. Совместно с чертежом выполнить спецификацию. Пример выполнения чертежа приведен на рисунке 34.
Порядок выполнения. Сборочный чертеж – документ, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для ее сборки и контроля (ГОСТ 2.102-68). Каждый сборочный чертеж сопровождается спецификацией. Спецификация представляет собой текстовый документ, определяющий состав изделия, состоящего из двух и более частей. Спецификация выполняется и оформляется на отдельных листах формата А4 по форме, определяемой ГОСТ 2.108-68. Допускается совмещение спецификации с чертежом, если сборочный чертеж выполняется на формате А4.
Над основной надписью вычерчивают спецификацию. Из восьми возможных разделов спецификации в данном случае присутствует только один раздел – «Детали». В графе «Наименование» пишется заголовок раздела и подчеркивается. После наименования раздела оставляется свободная строка. Записываются в произвольном порядке нестандартные детали, входящие в сборочную единицу. В графе «Поз» проставляются номера деталей в порядке возрастания. В графе «Кол» указывается количество одинаковых деталей данного наименования, входящих в сборочную единицу.
В зависимости от способа выполнения сварного шва различают ручную дуговую сварку (ГОСТ 5264-80), автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом (ГОСТ 11533 -75), дуговая сварка в защищенном газе (ГОСТ 14771-76), контактная сварка (ГОСТ 15878-79) и др. В данном задании считается, что применяется ручная дуговая сварка.
Основными типами сварных швов являются: стыковые (С), угловые (У), тавровые (Т) и соединение деталей внахлестку (Н) (рисунок 28). На чертежах к буквенному обозначению добавляют цифровое, характеризующее вид подготовки кромок и интервал толщин свариваемых деталей. Например, Т9 означает, что соединение деталей тавровое, шов двусторонний с двумя скосами кромки, толщина листов 12…100 мм.
Швы сварных соединений изображают условно: видимые швы – сплошной основной линией, невидимые – штриховой линией. Видимую одиночную сварную точку условно изображают знаком «+» размером 5…10 мм, который выполняют сплошными основными линиями. Невидимые одиночные точки не изображают.
От изображения шва или одиночной точки проводят линию-выноску, начинающуюся односторонней стрелкой (рисунок 29). На линии-выноске располагают условное обозначение сварного шва. Если условное обозначение шва показывают с лицевой стороны, то его наносят над полкой линии-выноски, если же с оборотной стороны – под полкой линии-выноски.
Структура обозначения сварного шва следующая (рисунок 29):
1 – обозначение стандарта на типы и конструктивные элементы швов сварных соединений; 2 – буквенно-цифровое обозначение шва; 3 – условное обозначение способа сварки согласно стандарту, обозначенному в п. 1 (допускается не указывать); 4 – знак и размер катета; 5 – размеры l и t для прерывистого шва, помещаемые соответственно перед и после знака цепного или шахматного расположения провариваемых участков; расчетный диаметр для одиночной сварной точки; 6 – знак снятия выпуклости шва или плавного перехода, параметр шероховатости обработанного шва, знак по незамкнутой линии.
В условном обозначении шва могут быть применены следующие знаки (рисунок 30): №1 – для прерывистого шва с цепным расположением провариваемых участков с указанием длины участка l и шага t (рисунок 31 а); №2 – для прерывистого шва с шахматным расположением провариваемых участков с указанием размеров l и t (рисунок 31 б); №3 – если требуется снять выпуклость с указанием шероховатости обработанной поверхности шва; №4 – когда требуется наплывы и неровности шва обработать с плавным переходом к основному металлу; №5 – когда требуется указать размер катета поперечного сечения шва; №6 – при выполнении шва по замкнутой линии; №7 – при выполнении шва по незамкнутой линии; №8 – когда сварку выполняют при монтаже изделия. Знаки выполняются тонкими линиями. Высота знаков должна быть одинаковой с высотой цифр, входящих в обозначение шва.
Когда на чертеже имеются изображения нескольких одинаковых швов, то условное обозначение шва наносят у одного из них (рисунок 32 а), а от остальных проводят только линии-выноски с полками (рисунок 32 б). Всем одинаковым швам присваивается один порядковый номер. Этот номер наносится на линию-выноску сварного шва с полным обозначением (перед этим номером допускается указывать количество одинаковых швов). У остальных швов проводят линии-выноски с полками с указанием номера шва.
Если все сварные швы, изображенные на чертеже, хотя и разных типов, выполняют по одному и тому же стандарту, например, по ГОСТ 5264-80, его обозначение на полке не указывают, а дают ссылку в технических требованиях.
Продолжение рисунка 33
Продолжение рисунка 33
Продолжение рисунка 33
Контрольная работа №6.
Деталирование
Контрольная работа №6 состоит из 5 заданий.
Имея чертеж общего вида, выполнить чертежи пяти указанных деталей, по одной из них выполнить изометрию с ¼ выреза. Задание выдает преподаватель каждому студенту индивидуально. Пример задания приведен на рисунке 35. Пример выполнения чертежей деталей приведен на рисунках 36, 37.
Выполнение чертежей деталей по чертежу общего вида является завершающей работой в изучении студентами курса машиностроительного черчения. Работая над этим заданием, студент должен закрепить умение читать чертеж общего вида и выполнять по нему чертежи деталей.
Порядок выполнения задания. Прочитать чертеж общего вида и ознакомиться с описанием сборочной единицы. Прочитать чертеж общего вида или сборочный чертеж – значит представить устройство и принцип работы изображенного на нем устройства.
При чтении чертежа по основной надписи, спецификации и чертежу выясняют:
– наименование изделия и его составных частей;
– определяют, какие виды разреза и сечения даны на чертеже;
– устанавливают назначение, устройство и принцип действия изображенного изделия;
– устанавливают взаимное расположение деталей;
– в зависимости от масштаба определяют размеры деталей;
– по номерам позиций, имеющимся в спецификации и на чертеже, отыскивают на чертеже изображение каждой детали, выявляя в общих чертах их формы.
При чтении чертежа надо учитывать проекционную связь изображений, а также и то, что на всех изображениях в разрезах одна и та же деталь штрихуется в одном направлении и с равными интервалами между линиями штриховки.
Необходимо помнить, что на чертежах общего вида и сборочных чертежах допускается упрощенное изображение деталей. Например, не показывают фаски, скругления, проточки, углубления, выступы, рифления и т.п.
Чертеж каждой детали из задания выполняется на отдельном формате.
Найдя на чертеже общего вида деталь, по номеру позиции и разобравшись с её устройством, следует определить, какой вид у этой детали будет главным.
Затем определяется необходимое число проекций для изображения детали.
Выбирается масштаб изображений с учетом формы и размеров детали. Небольшие проточки, углубления, выступы и т. п. желательно изображать в виде выносных элементов в большем масштабе.
На следующем этапе выбирается формат. Выполняют изображения детали. Необходимые размеры снимают линейкой с чертежа общего вида с учетом масштаба.
После вычерчивания изображений наносят обозначения шероховатости поверхностей, проводят размерные и выносные линии, проставляют размерные числа. При необходимости указывают технические требования, которые записываются над основной надписью. В основной надписи чертежа записывают обозначение материала детали.
Вопросы для самопроверки.
1. Какие правила нанесения номеров позиций на сборочных чертежах?
2. Как штрихуются граничные детали на сборочных чертежах в разрезах?
3. В чем заключается условность изображение деталей, находящихся за пружиной?
4. Какие размеры наносят на сборочных чертежах?
5. Что называется деталированием?
6. Должно ли соответствовать количество изображений детали на сборочном чертеже количеству изображений этой же детали на рабочем чертеже?
7. Что подразумевается под чтением чертежа общего вида.
Условные обозначения зубчатых колес определяются ГОСТ 2.402—68.
На рис. 3.6 дано изображение зубчатого колеса с указанием его элементов, терминов и обозначений.
На чертеже помещают изображение зубчатого колеса и таблицу параметров. На изображение колеса наносят те данные, которые указаны в стандарте.
На изображении цилиндрического зубчатого колеса (рис. 3.7) указывают:
1. диаметр окружности вершин зубьев;
3. размеры фасок и радиусы округлений;
4. 
шероховатость поверхностей вершин, впадин и боковой поверхности.
Рис. 3.6. Изображение зубчатого колеса с указанием его элементов, терминов и обозначений
Рис. 3.7. Изображение зубчатой передачи
На чертеже зубчатого зацепления вычерчивают не менее двух изображений (рис. 3.8). На главном виде зацепление может быть показано в разрезе.
Рис. 3.8. Зубчатая передача
1. окружности и образующие поверхностей выступов зубьев показываются сплошными основными линиями;
2. делительные окружности показывают штрихпунктирными тонкими линиями;
3. окружности и образующие поверхностей впадин зубьев на видах не показывают или изображают сплошной тонкой линией.
Таблицу параметров размещают в правом верхнем углу чертежа (на рис. 3.6 приведены размеры граф таблиц и их расположение).
Таблица параметров на чертеже цилиндрического зубчатого колеса состоит из трех частей, отделенных друг от друга сплошными основными линиями:
§ первая (верхняя) часть – содержатся данные для изготовления;
§ вторая часть – данные для контроля;
§ третья часть – справочные данные для зубчатого колеса.
Рабочие чертежи деталей зубчатых передач других видов выполняются в соответствии с требованиями ГОСТ 2.405–75иГОСТ 2.406–76.Правила условных обозначений остальных данных для передач различных типов определяются ГОСТ 2402—68.
Пружины
Пружина – упругий элемент, предназначенный для накапливания и поглощения механической энергии.
Пружина может быть изготовлена из любого материала, имеющего достаточно высокие прочностные и упругие свойства (сталь, пластмасса, дерево, фанера и т.д.)
Пружиныслужат для накопления энергии за счет упругой деформации при воздействии внешней нагрузки. С прекращением действия этой нагрузки пружины восстанавливают свою первоначальную форму.
По внешней форме (рис. 3.9) пружины бывают:
§ винтовые (цилиндрические и конические);
§ невинтовые (спиральные, пластинчатые, тарельчатые).
По виду деформаций различают пружины:
1. сжатия – рассчитаны на уменьшение длины под нагрузкой, витки пружин без нагрузки не касаются друг друга, длинные пружины сжатия, во избежание потери устойчивости, ставят на оправки или стаканы;
2. растяжения – рассчитаны на увеличение длины под нагрузкой, в ненагруженном состоянии обычно имеют сомкнувшиеся витки;
3. кручения – могут быть двух видов:
§ торсионные – стержень работающий на кручение (имеет большую длину, чем витая пружина);
§ витые пружины работающие на кручение;
4. 
изгиба – плоские пружины.
Рис. 3.9. Виды пружин
В поперечном сечении витки пружины имеют или круглую (рис. 3.9, а, б), или прямоугольную (рис. 3.9, б, г, д)форму.
Точное изображение пружин трудоемко и нецелесообразно. ГОСТ 2.401–68 устанавливает условные изображения и правила выполнения чертежей пружин для всех отраслей промышленности.
При изображении цилиндрических пружин (рис. 3.9, а):
1. сечения витков пружины условно изображают окружностями;
2. витки пружины изображают прямыми линиями;
3. крайние витки пружины поджаты и обработаны с целью обеспечения полного прилегания к опорным поверхностям;
4. остальные части пружины имеют постоянный шаг, центры сечений должны располагаться в шахматном порядке;
5. при большом количестве витков их изображают только с концов пружин, пропуская центральную часть;
6. через центр сечений витков проводят осевую штрих-пунктирную линию. Изображение винтовых пружин на чертеже располагают горизонтально;
7. пружины вычерчивают в свободном (ненагруженном) состоянии.
Пружины, работающие на растяжение, изображаются без просвета между витками.
На чертежах пружин с контролируемыми силовыми параметрами изображают диаграмму испытаний – график нагрузки от деформации или деформации от нагрузки (рис. 3.10).
На рабочих чертежах изображают пружины только с правой навивкой. Направление навивки указывается в технических требованиях, которые располагают под изображением пружины. Технические требования должны соответствовать ГОСТ 2.401–68.
Рис. 3.10. Чертежах пружин с контролируемыми силовыми параметрами
На учебных чертежах достаточно указать следующие данные:
1. длина развернутой пружины L, мм;
2. число рабочих витков п;
3. число витков полное п1;
4. направление навивки;
5. диаметр контрольного стержня Ds, мм, или диаметр контрольной гильзы Dr, мм;
6. размеры для справок.
Если толщина сечения материала пружины на чертеже 2 мм и менее, то пружину изображают сплошной основной линией толщиной 0.6…1.5 мм.
Литература
1. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя : в 3 т. / В.И. Анурьев ; под ред. И.Н. Жестковой. 8-е изд., перераб. и доп. М: Машиностроение, 2001. Т.1. 920 с.
2. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя : в 3 т. / В.И. Анурьев ; под ред. И.Н. Жестковой. 8-е изд., перераб. и доп. М. :Машиностроение, 2001. Т.2. 912 с.
3. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя : в 3 т. / В.И. Анурьев ; под ред. И.Н. Жестковой. 8-е изд., перераб. и доп. М. :Машиностроение, 2001. Т.3. 864 с.
4. Бабулин, Н.А. Построение и чтение машиностроительных чертежей : учеб.пособие для подгот. рабочих на пр-ве. / Н.А. Бабулин. 7-е изд. перераб. М. : Высш. школа, 1982. 384с.
5. Государственные стандарты ЕСКД : ГОСТ 2.101- 68; ГОСТ 2.103 – 68; ГОСТ 2.104 – 68*; ГОСТ 2.107 – 68; ГОСТ 2.109 – 73; ГОСТ 2.303- 68; ГОСТ 2.305 – 68; ГОСТ 2.306 – 68; ГОСТ 2.307 – 68; ГОСТ 2.311 – 68; ГОСТ 2.315 – 68.
6. Левицкий, В.С. Машиностроительное черчение и автоматизация выполнения чертежей : учеб. для втузов / В.С. Левицкий. 5-е изд., перераб. и доп. М. : Машиностроение, 2003. 429 с.
7. Суворов, С.Г. Суворова, Н.С. Машиностроительное черчение в вопросах и ответах: Справочник. – 2-е изд., исправл. и доп. М. : Машиностроение, 1992. 368 с
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-16; Нарушение авторского права страницы
