Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Изображение зубчатых передач и пружин

Зубчатые передачи — это механизмы, состоящие из деталей с зубьями, которые сцепляются между собой и передают вращательное движение с одного вала на другой. Они могут также менять частоту вращения. Зубчатые передачи классифицируют:

  • по взаимному расположению осей вращающихся деталей: пере­дачи с параллельными, с пересекающимися и со скрещивающимися осями. Зубчато-реечные передачи, преобразующие вращательное движение в поступательное или наоборот, и храповые механизмы, допускающие вращение вала, на котором закреплен храповик, только в одном направлении, являются частными случаями передач;
  • в зависимости от относительного расположения зубчатых колес у цилиндрических передач: передачи с внешним и внутренним зацеплением;
  • по характеру линии зуба и ее направлению относительно образующей цилиндрической или конической поверхности колеса: передачи с прямыми зубьями, с косыми зубьями, с шевронными, т. е. угловыми, а также с криволинейными винтовыми, спиральными и другими зубьями;
  • по форме профиля зубьев; передачи с зубьями эвольвентного (они наиболее распространены) и неэвольвентного профиля (например, часовые механизмы). У звездочек цепных передач профиль зубьев очерчивается по дугам окружностей. Храповые колеса имеют зубья специального профиля;
  • по конструктивному оформлению: закрытые зубчатые передачи, размещаемые в специальном непроницаемом корпусе и обеспеченные постоянной смазкой из масляной ванны, и открытые, работающие без смазки или периодически смазываемые консистентными мазями.

Все зубчатые колеса имеют однотипные элементы и параметры, определения и обозначения которых даны в ГОСТ 16530-83 и ГОСТ 16531-83. В данном пособии рассматриваются в основном цилиндрические и конические прямозубые передачи с внешним зацеплением и зубьями эвольвентного профиля. В зацеплении двух зубчатых колес меньшее колесо называют шестерней, большее — колесом. Каждая зубчатая пара имеет ведущее и ведомое колесо, в процессе работы вращение от первого передается ко второму.

Условные изображения деталей зубчатых передач

Поверхность (в цилиндрическом колесе — цилиндрическая, а в коническом — коническая), ограничивающая зубья со стороны, противоположной телу зубчатого колеса, называется поверхностью вершин. На рис. 1 показана часть венца цилиндрического зубчатого колеса с прямыми зубьями и указаны некоторые элементы зубчатого венца. Поверхность (цилиндрическая или коническая), отделяющая зубья от тела зубчатого колеса, называется поверхностью впадин.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Поверхность (цилиндрическая или коническая), являющаяся базовой для определения элементов зубьев и их размеров и делящая зубья на две части — головку и ножку, называется делительной поверхностью.

При выполнении чертежей зубчатых колес, реек, червяков, звездочек цепных передач и храповых колес, а также сборочных чертежей изделий, содержащих эти детали, используют условные изображения зубчатого венца и зубчатого зацепления, установленные ГОСТ 2. 402-68.

На рис. 2, а, б приведены соответственно проекция и условное изображение части зубчатого венца.

Все основные элементы зубчатых зацеплений стандартизованы. В качестве основного параметра принят окружной делительный модуль — линейная величина, в раз меньшая окружного шага зубьев т. равная Эту величину принято обозначать т и называть просто модулем, имея в виду окружной делительный модуль.

Под окружным шагом зубьев понимают расстояние между одноименными профилями соседних зубьев по дуге концентрической делительной окружности зубчатого колеса. Длина делительной окружности где число зубьев колеса, откуда

Окружной шаг, измеренный по делительной окружности, кратен а поэтому неудобен в качестве исходного расчетного параметра.

Модуль представляет собой частное от деления диаметра делительной окружности на число зубьев колеса и измеряется в миллиметрах.

В большинстве случаев высота головки зуба равна величине модуля а высота ножки зуба составляет

Диаметр окружности вершин и диаметр окружности впадин можно вычислить по формулам

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

В соответствии с этими данными определяют необходимые размеры и вычерчивают окружности и образующие вершин зубьев, впадин, а также делительной поверхности.

Для цилиндрических зубчатых колес с косыми зубьями кроме окружного (торцового) делительного шага принято понятие нормального делительного шага и соответственно этому — понятие нормального делительного модуля — величины, в раз меньшей шага

Диаметр делительной окружности для зубчатых колес с косыми зубьями подсчитывают по формуле где — угол наклона линии зуба к плоскости, проходящей через ось ко­леса.

При изображении зубчатого венца руководствуются следующими правилами:

• Зубчатые и червячные колеса, звездочки цепных передач, червяки, рейки и храповые колеса показывают на главном виде в положении, когда их ось вращения параллельна основной надписи чертежа (рис.

Для зубчатых, червячных и храповых колес, а также звездочек цепных передач почти всегда на месте главного вида помещают разрез (рис. 3, ж) или соединяют вид с разрезом (рис. 3, а, в, д). Рейки на главном виде показывают без разреза (рис. 3, г), так же, как и червяки, выполненные заодно с валом, но во втором случае может быть при­менен местный разрез (рис.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Если нет необходимости показывать у детали какие-то конструктивные элементы (например, профиль зуба), на рабочем чертеже ограничиваются одним ее изображением (главным видом).

• Поверхность вершин и образующую поверхности вершин зубь­ев и витков изображают сплошной толстой линией (рис. Такой же линией изображают поверхность впадин и образующую поверхности впадин в осевом сечении зуба или витка и в поперечном сечении витка.

• Делительную поверхность и образующую делительной поверхности зубьев и витков изображают штрихпунктирной тонкой линией. При этом делительную поверхность рейки и зубчатого сектора изобра­жают на всей длине нарезанной части изделия.

• Если секущая плоскость проходит перпендикулярно оси зубчатого колеса или звездочки или вдоль оси червяка и вдоль рейки, эти детали показывают нерассеченными. На местном разрезе наносят штри­ховку до линии поверхности впадин (рис. 3, е).

• В осевом сечении зубчатого колеса или звездочки, а также в поперечном сечении рейки или червяка зуб или виток условно совмещают с плоскостью чертежа и показывают нерассеченным.

• На видах зубчатых колес, реек, червяков и звездочек допускает­ся показывать поверхность впадин и образующую поверхности впадин сплошной тонкой линией (рис. 1 1. 3, б, г).

• Если требуется показать профиль зуба, то следует изображать один-два зуба (у звездочки цепной передачи — не менее трех зубьев) на виде с торца. На чертеже рейки, зубчатого сектора и при ограниченной длине зубчатого венца изображают боковые поверхности крайних зубьев нарезанного участка (рис. 3, б, г, е).

• Храповое колесо изображают по тем же правилам, что и зубчатое колесо, но штрихпунктирную тонкую линию делительной поверхности не проводят. При ограниченной длине нарезанной части рекомендуется изображать все зубья. Рабочие чертежи деталей зубчатых передач должны быть выпол­нены в соответствии с требованиями ГОСТ 2. 403-75 ГОСТ 2. 427-75.

На чертеже помещают изображение детали и таблицу параметров. На изображение детали наносят те данные, которые указаны в соответствующем стандарте.

Например, на изображении цилиндрического зубчатого колеса (рис. 4) следует указывать: диаметр окружности вершин зубьев; ширину венца и размеры фасок или радиусы закругления на торцовых кромках поверхности вершин зубьев; рабочий профиль зуба (при необ­ходимости). Кроме этого, на изображении указывают размеры всех кон­структивных элементов детали (обода, ступицы, диска). Таблицу параметров следует приводить в правом верхнем углу чертежа. Размеры граф и их расположение приведены на рис.

Таблица параметров на чертеже цилиндрического зубчатого колеса состоит из трех расположенных одна под другой частей (их отделяют друг от друга сплошными толстыми линиями) следующего содержания: первая часть основные данные (для изготовления): вторая — данные для контроля; третья — справочные данные.

При выполнении учебных чертежей в таблице параметров указывают ограниченное количество параметров. Так, для цилиндрического зубчатого колеса с прямыми зубьями указывают только величину модуля и число зубьев зубчатого венца (рис. Кроме таблицы параметров на поле рабочего чертежа помещают технические требования. В соот­ветствии со стандартами их размещают ниже таблицы параметров.

При изображении зубчатого зацепления надо руководствоваться рассмотренными правилами условного изображения зубчатого венца и учитывать ряд требований.

Так, например, зубчатые передачи всех типов рекомендуется показывать на сборочном чертеже не менее чем в двух изображениях.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Если необходимо показать направление линии зуба зубчатого колеса или рейки, а также направление линии витков червяка, то на чертеже вблизи оси наносят три параллельные сплошные тонкие линии, ус­ловно изображающие косые (с правым и левым наклоном), шевронные, спиральные и другие зубья (рис. На главном виде зубчатая передача может быть показана также и в разрезе. На остальных изображениях допускается применять только местные разрезы. На всех видах зубчатых передач сплошной толстой линией показывают поверхности вершин и образующие поверхностей вершин зубьев обеих деталей, находящихся в зацеплении.

Такой же линией на виде сбоку у конической передачи показыва­ют внутреннюю окружность вершин зубьев, а у червячной передачи может быть показана наибольшая окружность впадин зубьев.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

В осевом сечении зубчатой передачи зуб одного из колес (предпочтительно ведущего) показывают расположенным перед зубом второго сопрягаемого колеса. При этом в цилиндрической и конической пе­редачах ведущим чаще всего считают малое колесо (рис. 5, рис. 6, б), в червячной передаче — червяк, в реечном зацеплении — колесо (рис. 1 1. 6, а).

Контуры видимого зуба изображают сплошными основными линиями, контуры невидимого зуба сопрягаемой детали — штриховыми линиями. Если нанесение штриховых линий может затруднить чтение чертежа, допускается их не проводить.

Между поверхностями вершин и образующей одной детали и поверхностями впадин и образующей другой детали оставляют зазор, равный 0,25 модуля передачи (между соответствующими элементами червячной передачи по ее межосевой линии — 0,2 модуля).

Начальные поверхности и их образующие у сопрягаемых деталей касаются друг друга в точке или сливаются в одну линию. Цепь цепной передачи изображают тонкой штрихпунктирной линией (рис. 6, г).

Если на сборочном чертеже изображена только зубчатая передача, то сведения по се основным параметрам приводят в таблице, которую располагают на поле чертежа. Если же зубчатая передача входит в состав какого — то механизма, то ее основные параметры записывают в спецификацию.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Цилиндрическое зубчатое колесо

Цилиндрические зубчатые колеса представляют собой цилиндры, на поверхности которых нарезаны зубья. Конструкция зубчатых колес может быть различной, но все они имеют однотипные, общие для всех видов колес элементы (рис. I 1.

Определение размеров элементов цилиндрического зубчатого колеса и выполнение его чертежа по заданным значениям и диаметру вала осуществляют в следующем порядке:

Ниже приведены наиболее часто встречающиеся в учебной прак­тике значения модуля:

  • 1 -й ряд: 1; 1,25; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20;
  • 2 — й ряд: 1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 7,0; 11; 14; 18.

Значения первого ряда более предпочтительны;

  • по принятой величине модуля определяют размеры элементов зубчатого венца;
  • размеры зубчатого колеса и его ступицы берут непосредственно с натуры. Исключение составляют только размеры шпоночного паза, если он имеется на колесе. Эти размеры находят путем измерения и уточняют в зависимости от диаметра отверстия под вал.

На рис. 7 представлен учебный чертеж цилиндрического зубчатого колеса с прямыми зубьями. На виде слева для упрощения изображения показан только контур отверстия со шпоночным пазом и размерами для обработки этого паза. При необходимости этот чертеж может быть дополнен данными о шероховатости поверхностей. В таблице па­раметров указаны только величина модуля и число зубьев зубчатого венца.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Коническое зубчатое колесо

Конические зубчатые колеса кроме общих элементов имеют спе­цифические — делительный конус, конус вершин и конус впадин зубьев, являющиеся соответственно делительной поверхностью, поверхностью вершин зубьев и поверхностью впадин конического колеса (рис.

Углы между осью и образующими конусов обозначают: — угол конуса вершин, — угол делительного конуса, —угол конуса впадин.

Дополнительными конусами называют конические поверхности, образующие которых перпендикулярны образующим делительного ко­нуса. Различают внешний, внутренний, средний и другие дополнитель­ные конусы конического зубчатого колеса, определяемые их положени­ем относительно вершины делительного конуса. Угол между образующими дополнительных конусов и осью обозначают буквой

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Вершина конического зубчатого колеса вершина начального конуса конического зубчатого колеса, совпадающая с точкой пересечения осей конической передачи. При выполнении учебных чертежей условно принимают, что делительный конус, а также конусы вершин и впадин зубьев имеют общую вершину.

У конического зубчатого колеса установлена базовая плоскость — плоскость, перпендикулярная оси конического зубчатого колеса и используемая в качестве базы при его обработке, монтаже и контроле.

Расстояние от этой плоскости до вершины конического колеса называется базовым расстоянием А. Расстояние от базовой плоскости до плоскости внешней окружности вершин зубьев обозначают буквой С. Третья величина (В) равна разности первых двух.

Шаг, модуль и высота зубьев у конических колес переменны и увеличиваются в направлении от вершины делительного конуса к его основанию. Рассчитывают все параметры, в том числе размеры зубьев, по размерам, взятым на поверхности внешнего дополнительного конуса.

При пересечении делительной поверхности и поверхностей вершин зубьев и впадин с внешним дополнительным конусом образуются три окружности: внешняя делительная окружность (ее диаметр внешняя окружность вершин зубьев (диаметр и внешняя окружность впадин зубьев (диаметр

Для расчета и вычерчивания конического колеса необходимо знать модуль число зубьев z, угол делительного конуса и ширину венца Определение остальных размеров конического зубчатого коле­са и выполнение его чертежа ведут в основном в той же последовательности, что и цилиндрического зубчатого колеса.

Вычерчивание конического колеса начинают с главного изображения колеса (фронтального разреза). На оси выбирают место вершины делительного конуса, строят угол и проводят образующие делительного конуса. На этих образующих откладывают длину образующей конуса и в полученных точках проводят к образующим перпендикуляры — образующие внешнего дополнительного конуса. Точка их пересечения с осью колеса вершина дополнительного конуса. На его образующих откладывают высоту головки и ножки зуба.

От внешней точки на образующей делительного конуса в сторону вершины конуса откладывают длину зуба (ширину венца). Проведя в полученной точке перпендикуляр к образующей делительного конуса, находят образующую внутреннего дополнительного конуса.

На чертеже размещается таблица параметров, при необходимости указывается шероховатость поверхности.

Учебный чертеж конического зубчатого колеса с прямыми зубьями оформляют так же, как и чертеж цилиндрического зубчатого колеса. На рис. 9 и рис. 10 приведены чертежи прямозубых конических зубчатых колес.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Червячная передача

Червячная передача состоит из червяка и червячного колеса. Вращение передается, как правило, от червяка червячному колесу.

Червяк может быть однозаходным и многозаходным, правого или левого направления. По характеру поверхности, на которой червяк нарезают, различают червяки цилиндрические и глобоидные. Глобоидный червяк—это винт, нарезанный на поверхности тора (рис. 3, е). По форме винтовой поверхности цилиндрические червяки бывают архимедовы, эвольвентные и конволютные. Архимедовы червяки, обозначаемые буквами ZA, имеют в осевом сечении трапецеидальный профиль с углом (рис. 11), а в сечении, перпендикулярном оси, — профиль спирали Архимеда. Параметры зуба червячного колеса (рис. 12) оп­ределяют в сечении венца средней плоскостью (плоскостью симметрии зубчатого венца, перпендикулярной оси колеса).

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Условные изображения цилиндрического червяка и червячного колеса и правила выполнения их чертежей устанавливают ГОСТ 2. 402-68 и ГОСТ 2. 406-76. Для расчета размеров червяка и червячного колеса необходимо знать их основные параметры: модуль, коэффициент диаметра червяка и число зубьев колеса. Рабочий чертеж червяка содержит обычно один вид. Если червяк изготовляют заодно с валом, то для показа конструктивных элементов детали применяют местные разрезы. На учебных чертежах помещают сокращенную таблицу параметров, в которой указывают модуль, число витков, вид червяка (например, архимедов) (рис. 13). Если необходимо, указывается шероховатость боковых поверхностей вершин и впадин.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Соосная с червяком цилиндрическая поверхность, являющаяся базой для определения его элементов и отсчета размеров, называется делительным цилиндром. Диаметр делительного цилиндра где q — коэффициент диаметра червяка, показывающий, какое число модулей содержится в диаметре делительного цилиндра. Зависимость между значениями модуля и коэффициентом q устанавливает ГОСТ 2144- 93. Шаг червяка — это расстояние между одноименными профилями соседних витков по образующей делительного цилиндра.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

которой равен 90. 120°.

По размерам, полученным в результате расчетов, вычерчивают два изображения червячного колеса: фронтальный разрез и вид слева. На рабочем чертеже червячного колеса (рис. 14) представлен фронтальный разрез, полностью определяющий конструкцию колеса, поэтому полный вид слева на чертеже не выполнен.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Вычерчивание главного изображения (фронтального разреза) на­чинают с нанесення на чертеже тонкими линиями горизонтальной оси колеса и вертикальной осевой линии симметрии. В точке пересечения этих линий будет располагаться центр изображения колеса. От этого центра откладывают межосевое расстояние и находят центр червяка.

На виде слева червячного колеса вычерчивают только две окружности зубчатого венца — делительную и наибольшую окружность вершин зубьев. Окружность впадин не показывают.

Реечное зацепление

Реечное зацепление является разновидностью цилиндрической передачи. Рейка выполняет роль зубчатого колеса, а колесо, закрепленное на валу при помощи шпонки — роль шестерни, т. ведущим является колесо, а ведомым — рейка.

Реечная передача применяется для преобразования вращательного движения в поступательное. Реечные передачи могут выполняться как с прямыми зубьями, так и с косыми.

Зубья рейки имеют трапецеидальную форму с углом при вершине 40°. Шаг рейки равен шагу зубчатого колеса. Рабочие чертежи зубчатых реек выполняются в соответствии с ГОСТ 2. 404-75 (рис. 1 1. 15).

На чертеже рейки показывают профили двух крайних впадин. Ли­ния вершин так же, как и у зубчатых колес, изображается сплошной основной линией, линия впадин не указывается или показывается сплошной тонкой линией, линия делительной поверхности — штрихпунктирной тонкой линией. В правом верхнем углу чертежа приводится таблица параметров.

Цепная передача

Цепные передачи применяют в сельскохозяйственных машинах, велосипедах, мотоциклах, автомобилях, дорожно-строительных машинах и т. Цепная передача состоит из двух зубчатых колес, называемых звездочками (рис. 6, г). Вращение с одного вала на другой передается с помощью цепи. При изображении цепных передач цепь показывают штрихпунктирной линией, соединяющей делительные окружности звездочек. Условное изображение звездочек такое же, как цилиндрических зубчатых колес. При выполнении чертежей звездочек следует руководствоваться ГОСТ 2. 408-68.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

На изображении звездочки указывают:

  • ширину зуба;
  • радиус закругления зуба;
  • расстояние от вершины зуба до линии центров дуг закруглений;
  • диаметр обода;
  • радиус закругления у Гранины обода;
  • диаметр окружности выступов;
  • прочие размеры, определяющие конструкцию звездочки.

В таблице указывают параметры, необходимые для изготовления звездочки (рис. I 1. 16).

Храповой механизм

Храповой механизм позволяет осуществлять вращение вала толь­ко в одном направлении. Механизм состоит из двух основных деталей: зубчатого колеса (храповика) и собачки (рис. 17).

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Для торможения грузовых валов подъемных устройств на вал насаживают храповое колесо с зубьями специального профиля (храповик) и рядом с ним располагают защелку (собачку), которая при вращении храповика в определенном направлении входит во впадину между его зубьями и препятствует обратному вращению вала.

Рабочая плоскость зуба, соприкасающаяся с концом защелки, обычно направлена не по радиусу храпового колеса, а под углом

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Величина этого угла и расположение оси вы­бирается так, чтобы собачка свободно входила во впадину между зубьями и в тоже время не выскакивала самопроизвольно из этой впа­дины. Угол

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

впадины принимают равным 55. 60°.

Храповое колесо характеризуется основным параметром модулем где р — шаг зубьев храпового колеса (расстояние между соседними зубьями по окружности вершин).

Размеры храповика определяются из следующих соотношений.

На изображении храпового колеса вычерчивают обычно только один — два зуба; окружность впадин проводится сплошной тонкой линией.

Пружины

Основное свойство пружины — способность по окончании действия на нее внешней силы возвращаться под действием внутренних сил упругости к своей первоначальной форме.

Функции, выполняемые пружинами, весьма разнообразны. Их применяют: в тормозах, фрикционных передачах; для аккумулирования энергии с последующим использованием пружины как двигателя (на­пример, часовые); для амортизации ударов и вибраций (рессоры, буферы); для возвратных перемещений клапанов, кулачковых механизмов и др.

По виду нагружения пружины подразделяют (рис. 18) на пружины сжатия, растяжения, кручения и изгиба; по форме — на винтовые цилиндрические (а, б) и конические (в), сжатия с различной формой сечения витка; цилиндрические растяжения (г); кручения (д); спиральные (е); листовые (ж) и другие.

Поперечное сечение пружины может быть круглым (а, в, г, д), квадратным (б), прямоугольным (е, ж).

Пружины выполняют с правой или левой навивкой.

ГОСТ 2. 401-68 устанавливает условные изображения и правила выполнения чертежей пружин.

На чертежах пружин применяют условные изображения, например, при изображении винтовых (цилиндрических и конических) пружин на плоскость, параллельную оси пружины, проекции винтовых ли­ний заменяют прямыми. Схематичные изображения пружин применяются только на сборочных чертежах.

Пружину располагают на рабочих чертежах горизонтально. Примеры выполнения рабочих чертежей пружин приведены на рис. 19 (растяжения) и на рис. 20 (сжатия). Все пружины на чертежах изображаются в свободном состоянии, т. исходя из условия, что пружина не испытывает внешних усилий.

Для обеспечения центрирования пружины сжатия и ликвидации перекосов в работе на ее концах выполняют плоские опорные поверхности (путем поджатия по целому витку или по витка, которые затем шлифуют на окружности по торцу пружины). Поэтому пружина, по­мимо рабочих витков, имеет 2 или 1,5 поджатых витка, называемых опорными или нерабочими витками. Наиболее распространены пружины, имеющие 1,5 опорных витка (рис. 21, а).

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Расчетом обычно устанавливаются следующие параметры пружины: диаметр проволоки наружный диаметр шаг t и число рабочих витков Число рабочих витков обычно округляется до величины, кратной 0. Если принять, что пружина должна иметь 1,5 опорных витка, то для нее могут быть подсчитаны:

Когда винтовая пружина имеет более четырех рабочих витков, то с каждого конца пружины изображают один или два рабочих витка, помимо опорных. Остальные витки не изображают, а по всей длине пружины проводят осевые линии через центры сечений витков (рис 11. 19, рис. 20).

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

В связи с тем, что некоторые параметры пружины (шаг, число пружины) связаны между собой определенными соотношениями, на чертежах пружин отдельные размеры приводятся как справочные.

Учитывая, что сортамент материала (например, проволока диаметра 6 мм), указанного в основной надписи, вполне определяет форму и размер поперечного сечения витка пружины, на чертежах этот размер не указывается или приводится как справочный (рис. 19, рис. 20).

В отличие от пружин сжатия, у которых в свободном состоянии между витками имеются зазоры, пружины растяжения выполняются без зазоров между витками, то есть они в свободном состоянии имеют шаг равный диаметру проволоки d.

На рис. 21, б показано построение витков пружины растяжения.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Эти витки пружины растяжения (за исключением зацепов) являются рабочими. Длина пружины растяжения (без зацепов) где — число витков пружины. Для пружин с зацепами (рис. 19) можно подсчитать длину пружины в свободном состоянии между зацепами: где D — наружный диаметр пружины; d — диметр проволоки.

Радиус изгиба зацепов

На чертежах пружины (за исключением пружин кручения) изображаются только с правой навивкой, направление же навивки указывается в технических требованиях.

В технических требованиях указывается также число рабочих витков а для пружин сжатия — и полное число витков

На производственных чертежах некоторые параметры пружин записывают в технические требования в определенной последовательно­сти.

Если к изготовленной пружине предъявляется требование в отношении развиваемых ею усилий, то на производственном чертеже пружины помещают диаграмму испытаний, на которой показывают зави­ симость нагрузки от деформации (или наоборот).

Длина развернутой пружины определяется:

Выражение под радикалом представляет собой длину витка пружины;

Резьбовые соединения

Связь между отдельными сборочными единицами и деталями машин осуществляется с помощью различных соединений. В данном разделе рассматривается одно из наиболее часто встречаемых в практике соединений – резьбовое.

Общие сведения о резьбе

В технике широко используются детали с винтовыми поверхностями. В первую очередь это крепежные изделия, применяемые для соединения деталей машин и механизмов, – винты, болты, гайки, шпильки и другие. Кроме этого имеются детали, служащие для преобразования вращательного движения в поступательное, например, ходовые винты на токарных станках, а также детали для передачи вращения, например, червяк в паре с червячным колесом. В основе всех этих поверхностей лежит винтовая линия.

Образование винтовой линии на поверхности прямого кругового цилиндра можно представить следующим образом (рис. Точка А движется по поверхности цилиндра, одновременно участвуя в двух движениях: равномерно-поступательном вдоль образующей цилиндра и равномерно-вращательном вокруг его оси.

Винтовая линия и созданная на ее основе резьба характеризуется диаметром цилиндра d, направлением навивки (на рисунке показана винтовая линия с правой навивкой) и шагом Р. Шаг представляет собой расстояние между соседними витками винтовой линии, измеренное вдоль образующей цилиндра. Если к поверхности прямого кругового цилиндра одной стороной приложить произвольную плоскую фигуру так, чтобы ее плоскость проходила через ось цилиндра, то в результате винтового движения фигуры без изменения ее положения относительно оси, получается винтовой выступ (рис. Цилиндр с винтовым выступом называют цилиндрическим винтом, а непосредственно выступ – резьбой винта. Если вместо цилиндра взять прямойкруговой конус с очень малой конусностью, то в результате описанной выше операции получим коническую резьбу.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

На цилиндре можно взять несколько винтовых линий с одинаковыми параметрами и расположить, повернув их на равные углы относительно исходной. Перемещая плоские контуры вдоль этих винтовых линий, получим многозаходную резьбу. На рис. 3 показана двухзаходная прямоугольная резьба.

Для многозаходных резьб существует еще один параметр – ход резьбы. Он обозначается буквой Н и по величине равен осевому перемещению винта в неподвижной гайке за один оборот.

Изображение резьбы на чертежах

При резьбовом соединении двух деталей одна из них имеет наружную резьбу (рис. 4, а), выполненную на наружной поверхности цилиндра, а другая – внутреннюю, выполненную в отверстии (рис. 4, б). Под размером резьбы понимается значение ее наружного диаметра.

Вычерчивание винтовых линий является весьма трудоемким процессом. Поэтому на чертежах резьба изображается условно.

Резьбу на стержне изображают сплошными основными линиями по наружному диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями – по внутреннему диаметру.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

На изображении, полученном проецированием на плоскость, перпендикулярную оси резьбы, по наружному диаметру резьбы проводится окружность сплошной основной линией, а по внутреннему диаметру резьбы тонкой сплошной линией – дуга окружности, приблизительно равная ¾ окружности и разомкнутая в любом месте. На этом виде фаска не изображается (рис. 4, а).

Внутренняя резьба в отверстии (рис. 4, б) на продольном разрезе изображается сплошными основными линиями по внутреннему диаметру и сплошными тонкими линиями по наружному диаметру резьбы. На изображении, полученном проецированием на плоскость, перпендикулярную оси резьбы, по внутреннему диаметру резьбы проводится окружность сплошной основной линией, а по наружному диаметру резьбы тонкой сплошной линией – дуга окружности, разомкнутая в любом месте и приблизительно равная ¾ окружности. Границу резьбы проводят до линии наружного диаметра резьбы и изображают сплошной основной линией (рис. Невидимую резьбу показывают тонкими линиями одной толщины по наружному и внутреннему диаметрам.

Классификация резьб

В машиностроении применяются стандартные цилиндрические и конические резьбы разных типовым (рис. 6), отличающиеся друг от друга назначением и параметрами: метрическая, трубная, трапецеидальная, упорная, прямоугольная и другие.

Основным элементом резьбы является ее профиль, установленный стандартом. Профилем резьбы называют контур сечения витка в плоскости, проходящей через ось резьбы. На рис. 5 изображены профили наиболее распространенных резьб.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Стандарты, устанавливающие параметры той или иной резьбы, предусматривают также ее условное обозначение на чертежах. Оно включает в себя буквенное обозначение, определяющее тип резьбы, а также ее основные размеры.

Метрическая резьба с крупным шагом обозначается буквой М и размером наружного диаметра, например, М16, М24.

Метрическая резьба с мелким шагом обозначается буквой М, размером наружного диаметра и шагом резьбы, например, М16 х 0,5, М24х1,5.

Для обозначения левой резьбы после условного обозначения ставят буквы LH, например, М24х1,5 LH.

Трубная цилиндрическая резьба применяется для соединения труб, где требуется герметичность. В условное обозначение трубной цилиндрической резьбы входит буква G (для трубной конической резьбы – R) и обозначение размера резьбы: G1. Обозначение это условное т. указывает не наружный диаметр, а диаметр отверстия в трубе. Например, указанное выше обозначение соответствует трубной резьбе с наружным диаметром 33,25 мм.

Трапецеидальная резьба применяется главным образом для преобразования вращательного движения в поступательное. В условное обозначение этой резьбы входят: буквы Tr, размер наружного диаметра и шаг резьбы, например, Tr 40х6.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

В обозначении многозаходной трапецеидальной резьбы указывается размер наружного диаметра, ход резьбы, а в скобках – буква Р и числовое значение шага, например, Tr 40х9(Р3).

Упорная резьба применяется при больших односторонних усилиях, действующих в осевом направлении. Профиль резьбы представляет трапецию, одна сторона которой является рабочей стороной профиля, и ее положение определяется углом наклона 3º к прямой, перпендикулярной оси.

В условное обозначение упорной резьбы должны входить: буква S, номинальный размер и шаг, например, S60х9, а для левой резьбы –S60х9LH.

Для прямоугольной резьбы профиль не стандартизован, поэтому она изображается с нанесением всех размеров, необходимых для изготовления.

Дополнительные сведения – число заходов, направление резьбы и т. — наносят на полке линии-выноски с добавлением слова «Резьба». Все крепежные резьбовые изделия выполняются с метрической резьбой, как правило, с крупным шагом.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

На рис. 7 представлен в аксонометрическом изображении наиболее распространенный тип болта. Он состоит из головки и стержня с резьбой. Фаска сглаживает острые края головки и облегчает наложение гаечного ключа при свинчивании.

Условное обозначение болта, чертеж которого представлен на рис

Болт М16х70 ГОСТ 7798-70

Расшифровывается обозначение следующим образом: Болт – название детали; М16 – тип и размер резьбы, 70 – длина болта, ГОСТ 7798-70 – стандарт на болт нормальной точности с шестигранной головкой.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Гайки (рис. 9) навинчиваются на резьбовой конец болта, при этом соединяемые детали зажимаются между гайкой и головкой болта. По форме гайки могут быть шестигранными, квадратными и круглыми, с одной или двумя фасками. На рис. 9 представлен чертеж гайки М16 нормальной точности.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Условное обозначение гайки: Гайка М16 ГОСТ 5915-70. Шайбы (рис. 10) применяются в следующих условиях: если мала опорная поверхность гаек; если необходимо предохранить опорную поверхность детали от задиров при затяжке гайки ключом; если детали изготовлены из мягкого материала и другое. Условное обозначение шайбы: Шайба 16 ГОСТ 11371-78. На рис. 11 представлено соединение корпуса с крышкой при помощи болта.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Рис. 10 Наглядное изображение соединения болтом (а ) ; изображение соединения болтом по действительным размерам (б ) ; упрощенное изображение соединения болтом (в ) Винтом называется резьбовой стержень, на одном конце которого имеется головка. Винты изготавливаются с головками разных форм: цилиндрическими, полукруглыми, потайными и др. На рис. 12 показан винт с цилиндрической головкой.

Условное обозначение винта: Винт М16хГОСТ 1491-72.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

На рис. 13 показано присоединение планки к корпусу с помощью винта. Между корпусом и планкой имеется прокладка из эластичного материала.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Рис. Наглядное изображение соединения винтом (а); изображение соединения винтом по действительным размерам (б); упрощенное изображение соединения винтом (в)

Шпильки применяются в тех случаях, когда у деталей нет места для размещения головки болта, или если одна из деталей имеет большую толщину ,  тогда применять слишком длинный болт неэкономично. Шпилька представляет собой цилиндрический стержень, имеющий с обоих концов резьбу (рис. 14).

Одним нарезанным концом шпилька ввинчивается в резьбовое отверстие выполненное в одной из деталей.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

На второй конец с резьбой навинчивается гайка, соединяя детали. Длина ввинчиваемого резьбового конца определяется материалом детали, в которую он должен ввинчиваться. Второй резьбовой конец предназначен для навинчивания на него гайки при соединении скрепляемых деталей.

Условное обозначение шпильки: Шпилька М16х70 ГОСТ 22034-76. Примерный расчет глубины резьбового гнезда для винтов и шпилек покажем на примере гнезда под шпильку, представленную на рис.

Длина завинчиваемой части шпильки равняется 20 мм. К этой величине прибавим 0,5d – запас глубины, где d равняется наружному диаметру резьбы. Для шпильки М16 глубина сверления гнезда составит 28 мм.

Нарезать резьбу на всю глубину гнезда не представляется возможным по техническим причинам. Величину нарезанной части (24 мм) гнезда принимают, вычитая из полученной глубины гнезда 0,25d. Резьбовое гнездо с указанными размерами показано на рис.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

На рис. 16 показано наглядное изображение соединения шпилькой (а); соединение шпилькой по действительным размерам (б); упрощенное изображение соединения шпилькой (в).

Выполнение модели и двумерного чертежа из модели детали типа «Пластина»

На рис. 1 представлена модель детали «Пластина».

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Предполагается отработка команд создания трехмерных элементов выдавливания. Отрабатываются:

  • —    команды создания объектов геометрии на эскизах;
  • —    действие команды Вырезать выдавливанием;
  • —    команды создания изображений чертежей по моделям (создание видов на чертеже).

Порядок создания модели

Создадим файл задания. Выберем в окне программы команду Создать — Модель.

В рабочей области выберем плоскость XY (наведя на ее отображение курсор, кликнем левой кнопкой мыши). После этого выберем команду Эскиз на панели Текущее состояние (рис. Выбранная плоскость развернется перпендикулярно по отношению к наблюдателю.

На инструментальной панели Геометрия выберем команду создания прямоугольника по центру и вершине (следует найти ее на выпадающей панели команды Прямоугольник).

Выберите с экрана в качестве центра прямоугольника начало координат плоскости эскиза и затем в панели свойств установите параметры длины и ширины прямоугольника, определив также необходимость отображения осей (рис.

Определим положение вспомогательных графических элементов, задающих положение центров отверстий. Для этого на инструментальной панели Геометрия выберем команду Параллельная прямая  , обеспечивающую создание прямой, параллельной заданной (следует найти ее на выпадающей панели команды Прямая). В качестве базовой прямой выберем горизонтальную ось прямоугольника, затем в поле Расстояние инструментальной панели зададим величину смещения. На экране при этом выберем по очереди оба из возможных вариантов отрисовки прямой. Аналогичные действия проделаем для создания вертикальных вспомогательных прямых.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Рисунок 8. 2              Рисунок 8

Далее выполним построение графических элементов для создания отверстий. На инструментальной панели выберем команду Окружность В качестве центра окружности определим точку пересечения построенных вспомогательных прямых и зададим в соответствующем поле панели свойств значение диаметра окружности, выбрав способ построения с осями симметрии (рис.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Остальные окружности построим с помощью команды Симметрия   Для этого выделим построенное отверстие вместе с осями симметрии и активизируем команду Симметрия на панели Редактирование Инструментальной панели. Укажем мишенью две любые точки вертикальной оси симметрии для построения правого отверстия. Выделим оба верхних отверстия командой Выделить рамкой и с помощью команды Симметрия построим нижние пары отверстий (рис.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Создадим скругления на углах контура в соответствии с заданием. Найдем на инструментальной панели Геометрии команду Скругление  В поле панели свойств команды введем значение радиуса скругления. Далее осуществим выбор соответствующих сторон скругляемых углов (рис. 6), завершить создание скруглений и выйти из режима создания эскиза.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Далее выполним создание трехмерного элемента, применив выдавливание созданного в эскизе замкнутого контура на заданное параметрами модели расстояние (необходимо тщательно следить, чтобы контур эскиза был замкнут, иначе при выборе операции создания трехмерного элемента возможно появление сообщения об ошибке, либо создание тонкостенного элемента вместо твердотельного). Для этого на панели Редактирование детали выберем команду Операция выдавливания Установим в соответствующих полях панели свойств необходимые параметры (выдавливание в прямом направлении, на расстояние, определяем значение расстояния выдавливания, с нулевым уклоном). Созданный при этом трехмерный элемент показан на рис. Сохраним модель в файл.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Создание чертежа для модели

Создадим новый файл, выбрав Файл — Создать — Чертеж либо

выберем команду Новый чертеж из модели на панели Редактирование детали. При этом пакет перейдет в режим создания двумерных чертежей. В этом режиме мы будем добавлять необходимые изображения для чертежа созданной модели и выполним простановку размеров.

Вначале создадим вид сверху. В окне пакета выберем Вставка — Вид с модели — Произвольный либо воспользуемся кнопкой на инструментальной панели Ассоциативные виды. В открывшемся окне выбора файла найдите сохраненный вами файл модели. Затем выберите точку вставки вида, проверив, чтобы на панели свойств было указано, что вы создаете вид сверху. Результат показан на рис.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

Далее выполним построение осевых линий на чертеже. Вначале добавим оси для окружности и дуги на вид сверху. Сделаем это с помощью команды Обозначение центра на инструментальной панели Обозначения. Создание осуществляется посредством выбора соответствующей окружности или дуги и указанием угла поворота для определения расположения двух взаимно перпендикулярных осевых линий системы.

Соответствующие оси на виде спереди создадим с помощью команды Автоосевая   на панели Обозначения. Указание положения осевой производится заданием линий, между которыми симметрично будет расположена осевая, и граничных линий контура для задания длины соответствующей осевой (выступание оси за контур прорисовывается автоматически). Окончательный вид чертежа с осевыми показан на рис.

Примечание. Для добавления элементов чертежа на соответствующий вид следует предварительно сделать вид текущим. Для этого достаточно два раза кликнуть левой кнопкой мыши, наведя ее на какой-либо из элементов соответствующего вида. При этом линии вида изменят цвет с черного на соответствующий их стилю отрисовки.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов

После нанесения осевых выполним простановку размеров. Для нанесения линейных размеров воспользуемся кнопкой Линейный размер  на инструментальной панели Размеры. Указываются две точки привязки размера, после чего задается положение размерной линии и надписи на чертеже.

Образмеривание окружности и дуги выполняется соответственно с

помощью команд Диаметральный размер и Радиальный размер на панели Размеры. Указываем объект, размер которого наносим и задаем положение размера.

Указание толщины детали выполняем с помощью команды Линия- выноска  на панели инструментов Обозначения. В области изображения указывается точка начала выноски, затем рисуется наклонная линия выноски. В качестве обозначения при этом вместо стрелки используем вспомогательную точку, выбрав ее во вкладке Параметры в поле Стрелка. Затем, кликнув левой кнопкой мыши по полю Текст во вкладке Знак, введем в верхнее поле значение толщины детали (рис. 10, а). Окончательный вид чертежа показан на рисунке 8. 10, б.

Размеры рамки для черчения А4-А0, форматы листов