Разъемные соединения деталей машин

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ

И ТЕХНИЧЕСКОГО ЧЕРЧЕНИЯ

РАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Пояснительная записка

к курсовой работе по дисциплине

Инженерная графика

Выполнил студент группы ИНБ-13-1

Д.Г. Богомолов

Нормоконтроль А.В. Горбань

Иркутск, 2013

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Эскизы

1.1 Эскиз вала

1.2 Эскиз зубчатого колеса

2. Шпоночное соединения

3. Сборочный чертеж

4. Спецификация

Заключение

Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ

Развитие экономики нашей страны предусматривает постоянное ускорение темпов развития промышленности, требующее широкой механизации и автоматизации производственных процессов, внедрения новой техники и технологии, расширения производственной базы. Это связано с разработкой многих проектно-конструкторских, производственных вопросов и вопросов управления, требующих широких знаний графических дисциплин.

Но прежде чем приступить к изготовлению какой-либо детали, механизма, машины, строительству здания или сооружения, проект его изображают на бумаге, т. е. выполняют чертежи.

Разъемными называют соединения, которые разъединяются без повреждения деталей. К ним относятся резьбовые, штифтовые, шпоночные, шлицевые и профильные соединения. Выбор типа соединения зависит от предъявляемых к нему требований: конструктивных, технологических и экономических. Основным расчетом соединений является расчет на прочность. Расчет на прочность является основным критерием для расчета всех соединении. При этом необходимо стремиться к тому, чтобы прочность соединяемых и соединительных деталей была одинаковой.

Основным элементом соединения является резьба, т.е. поверхность, которая образуется при винтовом движении плоской фигуры по цилиндрической или конической поверхности.

Штифтом называют цилиндрический или конический стержень, плотно вставляемый в отверстие двух соединяемых деталей.

Шпоночные соединения служат для передачи вращающего (крутящего) момента от вала к ступице насаженной на него детали (зубчатого колеса, шкива, муфты и др.) или наоборот - от ступицы к валу.

Шлицевые соединения служат для передачи вращающего момента между валами и установленными на них деталями.

По форме поперечного сечения шлицев различают прямбочные, эвольвентные и треугольные шлицевые соединения. Наибольшее распространение получили прямбочные шлицевые соединения, выполненные с четным числом шлицев.

Профильным называется разъемное соединение, у которого ступица насаживается на фасонную поверхность вала.

Выпускаемые в настоящие время вузами инженерные кадры должны быть готовы к решению этих задач. Они должны уметь с помощью чертежа выразить свои теоретические замыслы и технические идеи для последующего их осуществления на практике. Каждое изделие - сборочная единица, состоит из отдельных деталей, которые соединены между собой подвижно и неподвижно. В зависимости от технических и эксплуатационных требований соединения бывают неразъемные и разъемные.

1. ЭСКИЗЫ

К эскизам относят чертежи, предназначенные для разового использования в производстве. Эскизами пользуются конструкторы при проектировании, например, новых машин. Эскизы применяются также при ремонте оборудования, когда вместо вышедшей из строя детали надо изготовить новую. Тогда с натуры снимают эскиз детали. На производстве часто приходится непосредственно по эскизу изготовлять деталь, поэтому к нему следует относиться как к важному техническому документу.

Эскизы должны быть выполнены в соответствии со стандартами ЕСКД на чертежи. Линии на эскизе должны быть ровными и четкими. Все надписи следует выполнять чертежным шрифтом.

Эскиз выполняют обычно на бумаге в клетку формата А4 или А3. Это удобнее и быстрее. По клетке легко проводить перпендикулярные и параллельные линии, соблюдать пропорциональность частей предмета при построении изображений. Дуги окружностей можно провести циркулем, а потом обвести от руки. Выполняют эскиз мягким карандашом (М или 2М).

Рекомендуется следующая последовательность выполнения эскизов:

1. Внимательно осмотреть деталь, установить ее назначение и материал, определить геометрическую форму отдельных элементов детали.

2. Выбрать главный вид, который должен давать наиболее полное и наглядное представление о детали.

3. С учетом сохранения пропорций габаритов детали (длины, высоты, ширины) и полного использования листа бумаги нанести в проекционной связи габаритные прямоугольники для размещения выбранных видов; в прямоугольниках проводят оси симметрии детали.

4. Вычертить внешние контуры корпуса детали.

5. Вычертить внутренние элементы детали в разрезе.

6. Нанести размерные и выносные линии (причем никаких измерений при этом не производить), условные знаки, определяющие характер поверхности: диаметр, радиус, конусность, тип резьбы согласно ГОСТ 2.307-68*.

7. При помощи измерительных инструментов определить размеры элементов детали, нанести размерные числа.

8. Проставить шероховатость поверхностей согласно ГОСТ 2.309-73*.

1.1 Эскиз вала

Вал - стержень, вращающийся в опорах и предназначенный для передачи вращающего момента от одной детали к другой.

Рассмотрим отдельные элементы вала (см. рисунок 1).

К конструктивным элементам относятся:

лыска - плоский срез на поверхности вращения;

фаска - скошенная кромка стержня, отверстия;

паз шпоночный - углубление продолговатой формы, выполняемое фрезерованием;

галтель и переходник - переход от меньшего сечения вала к большему (служит для снижения концентрации внутренних напряжений в месте перехода);

шлицы - выступы на валу (зубья), которые входят в соответствующие пазы ступицы.

К технологическим элементам относятся:

проточка (канавка) - кольцевое углубление на стержне или отверстии;

центровое отверстие - отверстие в торце заготовки, обрабатываемое специальным сверлом на центровальном станке. Предназначено для закрепления заготовок в центрах металлорежущих станков.

Эскиз вала выполняют с натуры на бумаге в клеточку формата А3.

Главный вид располагают так, чтобы его ось была параллельна основной надписи чертежа. Изображение вала располагают на чертеже вправо стороной, более трудоемкой для токарной обработки. Разрезы, сечения, дополнительные виды определяются наличием конструктивных и технологических элементов. Если вал является полым, то продольного разреза не выполняют.

Рисунок 1- Основные элементы вала

Для изображения шпоночных пазов, шлицев, лысок, сквозных отверстий выполняют вынесенные сечения, для изображения центровых отверстии - местные разрезы. Форму канавки показывают в масштабе увеличения на выносном элементе. После выполнения изображения вала проставляют размеры согласно ГОСТ 2.307-68*.

Размеры на чертеже наносят от обработанных поверхностей или от линий, которые называют базами (см. рисунок 2).

Не допускается проставлять размеры на чертеже в виде замкнутой цепочки. В размерной цепи менее ответственный размер должен отсутствовать (свободный размер). За счет свободного размера компенсируются все неточности изготовления элементов детали.

Не допускается включения ширины фасок и канавок в общую размерность. Размеры фасок и канавок должны быть заданы отдельно.

Такие элементы детали, как центровые отверстия, фаски, галтели, канавки, шпоночные пазы, шлицы выполняют по определенным, установленным стандартами, размерам. Поэтому размеры этих элементов выбирают из таблиц в зависимости от диаметра вала.

Рисунок 2- Постановка размеров: а- с одной базой; б-с главной и вспомогательной базой (Р-база)

1.2 Эскиз зубчатого колеса

Для передачи вращательного движения от одного вала к другому чаще всего применяют зубчатые передачи. Зубчатая передача состоит из двух колёс, на поверхности которых чередуются впадины и выступы (зубья). Принцип работы передачи основан на зацеплении зубчатых колес, когда зубья одного из них входят во впадины другого.

Основные параметры зубчатого колеса

Зубчатый венец ограничивается окружностью вершин зубьев диаметром da и окружностью впадин df (см. рисунок 3). Делительная окружность делит высоту зуба h на две неравные части - головку высотой h a и ножку высотой h f. По делительной окружности измеряют окружной шаг Р, окружную толщину зуба S и окружную ширину впадин lt. Боковая поверхность зуба, называемая профилем зуба, очерчивается эвольвентой окружности.

Основным параметром зубчатых колес является модуль, определяемый по формуле: m= d/z,

где d - диаметр делительной окружности, мм

z - число зубьев колеса.

Рисунок 3- Зубчатое колесо

Расчет геометрических параметров зубчатого колеса

По таблице согласно варианта выбрать число зубьев - z и диаметр окружности вершин зубьев - .

Вариант 4

Z=50, da= 156

Модуль зубчатого колеса определяется по формуле: где

d a - диаметр окружности вершин зубьев, z-число зубьев.

Диаметр делительной окружности d= mz = 3*50 =150

Высота головки зуба= m = 3

Высота ножки зуба= 1.25m =1.25*3 =3,75

Диаметр окружности впадин= d - 2.5m = 150-2.5*3 = 143

Расчет конструктивных элементов вала

Для расчета конструктивных элементов колеса, кроме геометрических параметров, необходимо знать диаметр вала - dв и длину шпоночного паза в месте посадки зубчатого колеса - (принимаем по эскизу вала).

dв= 25, = 59

Длину ступицы Lст принять на 5-10 мм больше длины шпоночного паза (таблица 1).

Ориентировочные соотношения конструктивных размеров зубчатого колеса

Таблица 1

Элементы зубчатого колеса	Расчетная формула
Диаметр отверстия под вал
Длина ступицы
Ширина зубчатого венца
Толщина обода зубчатого венца
Толщина диска
Наружный диаметр ступицы
Диаметр обода
Диаметр центровой окружности
Диаметр отверстий в диске

По рассчитанным параметрам выполняется эскиз зубчатого колеса на листе в клетку формата А4.

2. ШПОНОЧНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

Для подвижного или не подвижного соединения зубчатых колес с валом применяются шпонки, которые представляют собой деталь призматической, сегментной или клиновидной формы с прямоугольным поперечным сечением.

В шпоночном соединении часть шпонки входит в паз вала, а часть - в паз ступицы (втулки) колеса (см. рисунок 4). Между пазом втулки и верхней гранью шпонки должен быть небольшой зазор, определяемый размерами пазов на валу t1и ступице t2.

В продольном разрезе шпонки показывается не рассечёнными. Форма и размеры шпонок и пазов стандартизованы и зависят только от диаметра вала и условий эксплуатации соединяемых деталей. Длину шпонки выбирают из стандартного ряда длин 5..10 мм меньше длины ступицы зубчатого колеса Lст.

Наибольшее распространение имеют призматические шпонки со скругленными концами. Размеры призматический шпонок выбираются по ГОСТ 23360-78.

Условное обозначение призматической шпонки с размерами b=7mm; h=5mm; l=59mm, шпонка 7x5x59 ГОСТ 23360-78.

Шпоночные соединения могут быть подвижными или неподвижными в осевом направлении. В подвижных соединениях часто используют направляющие шпонки с креплением к валу винтами. Вдоль вала с направляющей шпонкой обычно перемещается зубчатое колесо (блок зубчатых колес), полумуфта или другая деталь.

Рисунок 4-Соединение с помощью призматической шпонки

3. СБОРОЧНЫЙ ЧЕРТЕЖ

вал колесо зубчатый шпонка

Сборочный чертёж - технический документ, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для её сборки, изготовления и контроля (ГОСТ 2.102-68*).

Сборочный чертеж выполняется на стадии разработки рабочей документации на основании чертежа общего вида изделия.

Сборочной единицей называют изделие, составные части которого подлежат соединению между собой сборочными операциями.

Сборочный чертеж должен содержать:

а) изображение сборочной единицы, дающее представление о расположении и взаимной связи составных частей, соединяемых по данному чертежу и обеспечивающих возможность осуществления сборки и контроля сборочной единицы;

б) размеры и другие параметры и требования, которые должны быть выполнены и проконтролированы по данному чертежу;

в) указания о характере сопряжения разъемных частей изделия;

г) номера позиций составных частей в соответствии с номерами позиций спецификации;

д) основные характеристики изделия.

Сначала выбирают масштаб изображения, согласно ГОСТ 2.302-68*.Чертеж должен быть расположен на листе рационально, оставляя достаточно места для нанесения размеров и номеров позиций. Изображение изделия должно занимать 75 % поля чертежа.

Затем исходя из сложности изделия, определяют число видов, которое должно быть минимальным, но достаточным для полного представления о конструкции изделия. Рекомендуется начинать вычерчивание сборочной единицы с основной детали, а затем изображать остальные детали в порядке их присоединения. С целью сокращения числа основных видов следует применять местные и дополнительные виды.

На сборочном чертеже выполняют необходимые разрезы, которые позволяют выявить характер соединения деталей. Штриховка в разрезах и сечениях на сборочном чертеже производится по ГОСТ 2.306-68*. Штриховку смежных деталей следует разнообразить, изменяя направление штриховки и интервал.

4. СПЕЦИФИКАЦИЯ

Спецификация - это текстовой конструкторский документ, определяющий состав сборочной единицы, комплекса или комплекта. Форму и порядок заполнения спецификации определяет по

ГОСТ 2.108-68*.

На каждую сборочную единицу составляют спецификацию на отдельных листах формата А4 (297210). Основная надпись выполняется размером 40185 в соответствии с ГОСТ 2.104-68.

Спецификация состоит из разделов, располагаемых в следующей последовательности: документация, комплексы, сборочные единицы, детали, стандартные изделия, прочие изделия, материалы, комплекты. Наименование каждого раздела указывается в виде заголовка в графе “Наименование” и подчеркивается.

Документация - основной комплект КД (сборочный чертеж и схема структурная - деления изделия на составные части).

Сборочные единицы - сборочные единицы, входящие в специфицируемое изделие.

Детали - детали, непосредственно входящие в изделие (т. е не входящие в состав перечисленных выше сборочных единиц). Запись сборочных единиц и деталей производят в порядке возрастания цифр, входящих в их обозначение.

Стандартные изделия - изделия, примененные по государственным, республиканским, отраслевым стандартам и стандартам предприятий (для изделий вспомогательного производства).

Материалы - материалы, непосредственно входящие в специфицируемое изделие (т. е не входящие в состав сборочных единиц изделия). Записываются те, которые входят в специфицируемое изделие, а не в состав сборочных единиц. Последовательность записи материалов: металлы черные, цветные, провода, шнуры, пластмассы. Не записывают материалы, количество которых на изделие не может быть определено конструктором (например, лаки, краски, клей). В пределах каждого вида материалы записываются в алфавитном порядке и указываются технические условия на эти материалы.

Наличие разделов определяется составом специфицируемого изделия. После каждого раздела необходимо оставлять одну-две свободные строки в качестве резерва для дополнительных записей.

Спецификация заполняется в направлении сверху вниз. При записи наименований, деталей, состоящих из нескольких слов, на первое место помещается имя существительное, например: «Колесо зубчатое». Для записи длинных наименований используется несколько строк таблицы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В курсовой работе «Разъемные соединения деталей машин» были рассмотрены правила выполнения эскизов деталей, сборочного чертежа и спецификации, в соответствии со стандартами ЕСКД, на примере разъемного соединения «Вал - колесо зубчатое». Выполнен эскиз вала, произведен расчет геометрических параметров зубчатого колеса и выполнен его эскиз, а также по данным эскизам выполнен сборочный чертеж «Вал - колесо зубчатое» и заполнена спецификация.

Пояснительная записка к курсовой работе содержит 15 страниц, 4 рисунка, список использованных источников содержит 5 позиций.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Инженерная графика: Учебник/ А.И. Лагерь.- 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Высшая школа, 2002.- 270 с.: ил.

2.Стандарты ЕСКД по состоянию на 1.01.2013 г.

3.Разъемные соединения деталей машин. Методические указания /Кравцова Л.И., Кузнецова Л.М., Горбань А.В. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2010

4.Резьба: Метод. Указания. Составители: Г.В. Боженков, Л.М. Кузнецова, Н.А. Горбань, Л.И. Кравцова. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2010.-28

5.СТО ИрГТУ 005-2009. СИСТЕМА МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА. Учебно-методическая деятельность. Оформление курсовых и дипломных работ проектов (работ) технических специальностей.

Размещено на Allbest.ru

...