Проектирование сварных рам и литых плит приводов

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

Кафедра "Прикладная механика"

Методические указания для выполнения курсовых и дипломных проектов для студентов всех специальностей, всех форм обучения

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАРНЫХ РАМ И ЛИТЫХ ПЛИТ ПРИВОДОВ

Составители: И.В. Гоголина, доцент

М.С. Сорочкин, доцент, канд.техн. наук

Кемерово

2010



Содержание

Введение

1. Проектирование литой плиты

2. Проектирование сварных рам

2.1 Конструктивные элементы рамы

2.2 Требования к конструктивному виду рамы

2.3 Расположение сборочных единиц на раме

2.4 Разработка конструкции рамы

2.5 Простановка размеров на чертеже

2.6 Особенности сопряжений прокатных профилей

3. Контроль размещения и установки агрегатов

Использованные источники

Приложение А

Приложение Б

Приложение В



Введение

В конструкции приводов важными изделиями являются плиты, выполняемые из стального или чугунного литья, и рамы, свариваемые из профильного стального проката. Они предназначаются к установке на них двигателей, редукторов, тормозов, кожухов и других агрегатов или сборочных единиц, обеспечивая требуемое расположение между собой этих изделий с соответствующими требованиями точности их установки. Таким образом, рамы и плиты являются координирующими элементами конструкций приводов, обеспечивая требуемую компоновку.

К плитам и рамам предъявляются следующие требования: жесткость, точность взаимного расположения присоединительных поверхностей, точность расположения отверстий для установки сборочных единиц. Эти свойства должны сохраняться в течение всего времени работы привода. Помимо этого, плиты и рамы, как и все другие изделия (сборочные единицы), должны быть максимально просты по конструкции, иметь минимально возможную массу и минимально возможные габариты.

Плиты в основном применяются при массовом и среднесерийном производстве. Материал отливки - обычно серый чугун марок СЧ12 и СЧ15 ГОСТ 1412-85. Это объясняется его хорошими литейными свойствами, хорошей обрабатываемостью, относительно низкой стоимостью, достаточно высокой износостойкостью, приемлемыми жесткостью и прочностью. Сталь значительно реже используется в связи с малой жидкотекучестью, склонностью к образованию пузырей, значительной усадкой, что приводит к большему короблению, образованию раковин и трещин.

Рамы получаются значительно дешевле плит при мелкосерийном и единичном производстве, так как не требуют дорогостоящих моделей и имеют меньшую массу.

Вопросы координации сборочных единиц между собой, точности взаимного расположения присоединительных поверхностей, размеров отверстий, их взаимного расположения и шероховатости поверхностей для плит и рам являются одинаковыми.

Плита является одной крупной литой деталью.

Сварная рама может состоять из нескольких десятков деталей. Как правило, сварные изделия изготовляют из элементов, полученных из сортового проката (листового, профильного, труб и т.д.). Более того, рама для одной и той же машины, спроектированная разными инженерами, может иметь различные конструктивные решения. Поэтому, такие рамы могут значительно отличаться по конфигурации и по массе.

Рисунок 1 - Литая плита

При проектировании сварных рам кроме координации отверстий для установки агрегатов, требуется указывать и взаимное расположение деталей, составляющих раму. На сборочном чертеже необходимо также обозначать сварные соединения и механическую обработку.

В настоящих методических указаниях излагаются существующие приемы и нормативы по проектированию сварных рам и литых плит, которые дополняются некоторыми решениями, применяемыми в практике проектирования.

Плиту (раму) изображают обычно в масштабе уменьшения с обязательной проработкой основных мест конструкции в масштабе 1:1 с помощью сечений, разрезов и т.п.

Как правило, компоновка привода основана на эскизе или кинематической схеме проектируемого механизма. В общем случае конфигурацию плиты (рамы) определяют взаимное расположение и размеры присоединительных мест, размещаемых агрегатов. Таким образом, ко времени проектирования плиты (сварной рамы) должны быть выбраны или разработаны все агрегаты и сборочные единицы (в том числе и муфты), которые будут устанавливаться на плите (раме).

С целью определения положения и размеров присоединительных мест на чертеже тонкими линиями вычерчивают изображение изделий, которые устанавливаются на плиту (раму). Контурное изображение агрегатов можно давать без подробностей. Его можно наносить только на одном виде, где оно в большей степени определяет конструкцию плиты (рамы). На других видах можно нанести только очертания присоединительных мест (лапы двигателя и редуктора).

Особое внимание следует уделять точности положения присоединительных мест. С этой целью рекомендуется следующий порядок нанесения контурного изображения. На всех видах наносят положение главной оси, общей для двигателя и редуктора. Затем на главном виде изображают концы соединяемых валов. Зазор между валами определяют с учетом конструкции муфты, которая предполагается заранее подобранной или разработанной. Контур муфты также изображают на чертеже.

Следует обращать внимание, чтобы торцы ступиц муфты упирались в заплечики (буртики) на концах валов. Встречаются случаи, когда длина ступицы стандартной муфты меньше длины посадочного участка вала электродвигателя, тогда между торцом ступицы и буртиком вала устанавливают распорную втулку. Если ступица длиннее вала, ее можно обрезать, проверив предварительно прочность шпоночного или шлицевого соединений.

Вычертив концы валов и муфту на главном виде, наносят контуры электродвигателя и редуктора с присоединительными местами. При этом полезно проставлять присоединительные размеры: высоту до оси валов, вылет концов валов, положение и размеры лап, координаты отверстий под болты и прочие.

В некоторых случаях сочетание присоединительных размеров электродвигателя и редуктора может оказаться недостаточно удобным для образования простой конструкции. Тогда следует попробовать изменить размеры (например, расстояние между отверстиями) у нестандартных изделий.



1. Проектирование литой плиты

После нанесения контуров присоединительных мест можно приступать к разработке конструкции самой плиты. При конструировании не следует оставлять больших свободных площадей. Для этого при необходимости плиту делают Г- или Т-образной формы.

Габариты плиты получают путем обвода контуров присоединительных мест, стремясь к образованию по возможности простой и легкой конструкции. Высота плиты h является решающей для ее жесткости. На основе опыта разработки подобных конструкций рекомендуют:

,

где L - длина плиты, измеряемая на компоновочном чертеже привода.

В зависимости от компоновки привода возникает необходимость обеспечить соосность валов изделий. В этом случае при небольшой разности по высоте между осями узлов, устанавливаемых на плите, плиту выполняют одной высоты, а несоосность компенсируют строгаными прокладками. При значительной разности целесообразна ступенчатая плита.

Толщину стенок - д - литой плиты вычисляют по рекомендациям, приведенным в таблице 1.

Таблица 1 - Минимальная толщина наружных стенок д отливок из серого чугуна

N, мм	500	500… 1000	1000… 1250	1250… 1500	2000… 2500
д, мм	6	6 … 8	8 … 10	10 … 12	14… 16
N, мм	2500… 3000	3000… 4000	4000… 5000	5000… 9000
д, мм	16… 18	18… 22	22… 24	24… 30

Примечание: Толщину внутренних стенок уменьшают примерно на 20% [1, с. 94].



Можно назначить толщину стенки д по таблице 2, вычисляя габарит отливки N [3, с. 250]:

,

где L - длина, b - ширина, h - высота плиты, м.

Таблица 2 - Толщина наружных стенок д отливок из серого чугуна

N, м	1	2	4	6	8
д, мм	10	12	20	26	30

После определения основных размеров приступают к отработке конструкции.

Опорные поверхности на плите, с которыми соприкасаются лапы (опоры) агрегатов, несколько возвышаются над общей поверхностью плиты. Эта высота должна обеспечивать возможность обработки на проход, т.е. чтобы соседние черные поверхности вследствие неточности литья не мешали такой обработке. Размеры платиков (приливов) определяют по размерам опорных поверхностей присоединяемых деталей с припуском на неточность литья в 5… 10 мм по всему контуру. Высота платиков обычно составляет 3… 5 мм (без припуска на обработку). Если по конструктивным

условиям требуются высокие платики, их следует выполнять пустотелыми во избежание местных скоплений металла (рисунок 2, а). При суммарной толщине платика и стенки, недостаточной по нормам глубины завинчивания, снизу образуют бобышки (т рисунок 2, б).

Рисунок 2 - Приливы и бобышки присоединительных мес

В плитах выполняют сквозные резьбовые отверстия, поскольку при установке болтов доступ к гайкам будет затруднен.

Наличие больших горизонтальных поверхностей, не занятых платиками, в плитах нежелательно. В этих случаях делают окна, обычно круглой формы или прямоугольной с большими скруглениями. Окна ужесточают окантовкой толщиной стенки при полной высоте примерно 2,5 толщины стенки.

Уклоны вертикальных стенок назначают в зависимости от высоты корпуса деталей.

Таблица 3 - Рекомендуемые уклоны [2, с. 313]

Высота деталей, мм	До 20	21… 50	51… 100	101… 200	201… 300
Рекомендуемый уклон, град	8,5	8,0	7,6	6,0	4,1

В среднем 1:10 , для того, чтобы обеспечить простоту формовки плиты (рисунок 3).

Опорную поверхность плиты выполняют обычно в виде фланца по всему контуру. Размеры и форма фланца зависят от принятой конструкции оформления отверстий под фундаментные болты (рисунок 3).

Рисунок 3 - Конструктивные элементы плиты

По рисунку 4, а крепление осуществляют непосредственно за фланец. Недостаток такой конструкции - большая ширина фланца, которая определяется условиями размещения болтов. При большом периметре плиты это приводит к неоправданному расходу металла. Более рациональным является конструкция по рисунку 4, б. Здесь фланец сравнительно узкий, а для фундаментных болтов образованы высокие, пустотелые бобышки. Высокие бобышки способствуют увеличению жесткости плиты и более равномерному распределению нагрузок и деформаций от затяжки фундаментных болтов.

Целесообразен также вариант по рисунку 4, в, который отличается от рисунка 4, б только тем, что во фланце образована маслосборная канавка, предохраняющая фундамент или пол от загрязнения маслом в случае его просачивания через уплотнение редуктора.

Рисунок 4 - Опорная поверхность литой плиты

Диаметр D и число Z фундаментных болтов определяют расчетом. Число болтов определяют как частное от деления периметра Р опорной поверхности на средний шаг расположения болтов:

Практически = 300 - 1000 мм в зависимости от размеров плиты. Полученное число согласуют с конструкцией плиты, на которой намечают расположение болтов. При этом могут быть допущены отклонения от Z и в ту или иную сторону.

Диаметр болтов крепления плиты к фундаменту ориентировочно определяют в зависимости от вращающего момента на тихоходном валу Ттих [2, с. 324]:

,

но не менее М12.

При необходимости, конструкцию плиты усиливают ребрами жесткости; толщина которых составляет 0,9… 1,0 толщины стенки плиты д, а высота

[2, с. 290].

Уклон поверхности ребер выбирают по таблице 4 [2, с. 314].

Таблица 3 - Рекомендуемые уклоны ребер жесткости

Высота, мм	До 20	21… 50	51… 80	81… 120	121… 180	Св. 180
Рекомендуемый уклон, град	7.1	6.5	4.4	3.4	2.8	2.3

Вопросы координации сборочных единиц на плите, т.е. привязка групп отверстий друг к другу рассмотрена ниже в разделе проектирования сварных рам.



2. Проектирование сварных рам

2.1 Конструктивные элементы рамы

Рисунок 5 - Очертания контура рамы

Проектирование так же начинают с получения контура рамы. Для чего вычерчивают контуры сборочных единиц и агрегатов с соответственно размещенными осями соединяемых валов. Как было отмечено, опорные поверхности сборочных единиц, могут оказаться на различных уровнях (рисунок 5).

Тогда под самой нижней опорной плоскостью (в рассматриваемом примере опорная плоскость редуктора) вычерчивают контур АБВГ, который предполагается выполнить в виде рамы из профильного проката (чаще всего швеллер) по площади, достаточной для установки всех сборочных единиц, входящих в привод.

Эту часть рамы называют базовым элементом конструкции или основанием рамы. После этого вычерчивают контур ГДЕЖ - элемент конструкции рамы для установки электродвигателя. Такую часть рамы называют надстройкой.

Основание является базовым элементом конструкции рамы.

От его конструкции в основном зависит жесткость и прочность рамы. Как показывает практика, прочность и жесткость обычно обеспечивается, если использовать для элементов рамы профильный прокат (в рассматриваемом случае швеллер) с шириной полки, обеспечивающей размещение шайб, гаек или головок болтов резьбового соединения с учетом мест для работы гаечными ключами.

Крепление сборочной единицы на полке швеллера показано на рисунке 6. Выбор требуемого номера швеллера осуществляется следующим образом (таблица 4). По отверстию (рисунок 6) в лапе электродвигателя (редуктора или другого агрегата), принимается диаметр болта . Ближайший меньший относительно . В соответствии с ГОСТ 8240-72 и ГОСТ 8509-72 по диаметру болта из таблицы 4 принимают номер профиля швеллера или ширину полки уголка, а так же координату а размещения осей отверстия под болты на полки швеллера и уголка.

Таблица 4 - Размеры для размещения отверстий под болты в швеллерах и уголках, размеры, мм

		Швеллер	Уголок	Дополнительные размеры
		№ профиля	a	b	а	E	K	е
6,5	6	-	-	26	15	9	9	2,0
9	8	5	20	36	20	12	12	2,0
11	10	8	25	40	22	14	14	2,5
11	10	10	30	45	25	14	14	2,5
13	12	10	30	50	30	16	16	2,5
17	16	12	30	63	35	18	18	3,0
17	16	14	35	-	-	18	18	3,0
23,5	20	20	45	90	50	22	22	3,5
23,5	20	-	-	100	55	22	22	3,5
26	24	22	50	110	60	25	25	4,0

На один и тот же швеллер или уголок рамы могут устанавливаться различные изделия (например, редуктор и кожух муфты), с разным диаметром болтов. Полки сортамента допускают некоторое смещение координаты осей отверстий под болты: смещение влево - координата и смещение вправо - координата . Численные значения этих координат определяются по формулам

,

где - размеры, зависящие от диаметра болта, по таблице 4;

- размеры на рисунке 7.

При этом должны соблюдаться условия:

,

где - ширина косой шайбы, см. рисунок 7.

Кроме этого, при установке болтов на одной линии, швеллер или утолок для рамы можно выбрать по минимальной ширине полки, определяемой по формуле:

,

где - толщина стенки швеллера, уголка или двутавра.

Для предварительных расчетов принимают = 5 мм, а затем, после определения ширины и выбора профиля из приложений А, Б или В размер уточняется по таблицам в этих приложениях.

Размеры шайб и гаек выбирают стандартными в зависимости от диаметра болта [3, с. 483… 487.

Длина болта (рисунок 6) определяют по формуле:

,



где - стандартизованные обозначения высот или толщин соединяемых и соединяющих деталей;

р - толщина платика с подкладками;

е - часть стержня болта, см. на рисунке 6, таблица 4.

2.2 Требования к конструктивному виду рамы

Желательно, чтобы основание из швеллера было оформлено как самостоятельная, технологически законченная конструкция в виде плоской рамы. При проектировании основания швеллеры, как правило, располагают полками наружу. Такое расположение обеспечивает свободный доступ к гайкам и головкам болтов резьбовых соединений, а сварные соединения швеллеров получаются более технологичными.

Наиболее рациональным является основание в виде прямоугольника в плане. Однако нередко встречаются Г-образные конструкции оснований. При этом возможны два варианта стыковки (сборки) швеллеров (рисунок 7). У варианта а, сквозным сделан швеллер 5, а у варианта б - швеллер 4.



В первом случае рама обладает большей жесткостью по главной оси. Однако здесь требуется дополнительный элемент - швеллер 7. Помимо этого выполнение сварного стыка трех швеллеров 4, 5 и 7 может повлечь неплоскостность поверхностей швеллеров 4, 7. Если в местах установки сборочных единиц будет предусмотрена приварка платиков с последующей их обработкой, то последний недостаток не имеет решающего значения. Если же по производственным соображениям сборочные единицы устанавливают непосредственно на полке швеллеров, то предпочтительнее будет вариант б.

Как было указано, если сборочные единицы имеют опорные поверхности, расположенные в разных уровнях, то над основанием рамы выполняют надстройки.

Обязательно, однако, одну из сборочных единиц устанавливают на основании. Высота каждой надстройки определяется разностью наибольшей высоты от общей оси валов до опорной поверхности и аналогичными высотами других сборочных единиц (см. рисунок 5), то есть:

,

где - высота надстройки для i-той сборочной единицы;

Н - высота от оси вала до опорной поверхности у сборочной единицы, имеющей большее значение;

- высота от оси вала до опорной поверхности i-той сборочной единицы.

Тем не менее, следует стремиться к уменьшению количества надстроек, а по возможности - к варианту рамы, имеющей опорные поверхности на одном уровне для установки всех сборочных единиц.

Это можно, как и в случае с плитами, получать некоторым изменением конструкции проектируемых сборочных единиц. Иногда конструкцию корпуса изменяют так, чтобы часть его опускалась между элементами конструкции рамы (рисунок 8, а). Однако каждый раз следует рассмотреть, что будет экономичнее уменьшение (ликвидация) надстроек или изменение конструкций сборочных единиц, устанавливаемых на раме.

Для надстроек выбирают различные профили (швеллеры, уголки, листы и др.) в зависимости от требуемой высоты, согласуя ширину полок с диаметром болта для крепления сборочной единицы. При этом с целью уменьшения сортамента материалов, следует стремиться к выполнению надстроек из того же профиля, что и основание. Надстройки можно выполнять путем постановки выбранного профиля на основание (рисунок 8, б).

Если профиль будет меньше высоты надстройки на 10-15 мм, то эту разность можно компенсировать листами (рисунок 8, в). При высоте профиля (или ширине полки профиля, например, уголка) больше высоты надстройки его устанавливают путем углубления между швеллерами основания (рисунок 9, поз. 7, 8). При большой высоте надстройки ее можно выполнить из гнутого листа (рисунок 8, в). Для надстройки можно использовать уголки (рисунок 8, г и в). В общем, надстройки могут быть самыми разнообразными по конструкции.



2.3 Расположение сборочных единиц на раме

Расположение (координация) сборочных единиц на раме обеспечивают соответствующим положением отверстий для крепления сборочных единиц. Отверстия для одной сборочной единицы принято называть группой отверстий. Обычно при установке сборочных единиц на раме соединенные валы располагают на одной геометрической оси, при этом зазор между торцами валов не превышает 3…6 мм (см. рисунок 5).

В связи с этим на раме необходимо проставить размеры между осями отверстий в каждой группе и между группами отверстий, как в плане, так и по высоте.

Например, вычерчивают группу отверстий сборочной единицы, которая будет устанавливаться непосредственно на основании рамы (при установке всех сборочных единиц на одном уровне это может быть любая группа отверстий). Проставляют размеры между осями отверстий в группе: в рассматриваемом случае на рисунке 9 группа I из шести отверстий диаметром 17 мм, для установки редуктора. Прочерчивается ось для соединяемых валов (главная ось). Затем выполняется привязка групп отверстий вдоль главной оси.

От оси отверстия, ближайшего к другой группе отверстий (на рисунке 9 группа II из четырех отверстий диаметром 15 мм для установки электродвигателя) отмеряют размер до оси ближайшего отверстия из группы II. Этот размер показан на рисунке 5 и может быть определен по формуле:

,

где - присоединительные размеры агрегатов.

На рисунке 9 это размер . Расположение осей отверстий группы II (размеры 254 0,5 и 210 0,5 на рисунке 9) координируется относительно главной оси.

Группа III из четырех отверстий диаметром 9 мм (рисунок 9) предназначена для крепления кожуха, закрывающего муфту. Расстояния между отверстиями в этой группе назначаются в зависимости от размеров кожуха, а кожух проектируется в зависимости от размеров муфты. Эта группа отверстий не требует особо точной координации относительно какой-либо сборочной единицы и может быть привязана к любой из ранее рассмотренных групп отверстий (на рисунке 9 - размер 130 мм).

Взаимное расположение между группами отверстий в перпендикулярном главной оси направлении на рисунке 9 определено размерами 67 мм и 59 мм.

Таким образом, группы отверстий скоординированы в плане и обеспечивают требуемое положение сборочных единиц.

2.4 Разработка конструкции рамы

Учитывая допускаемый диаметр и положение отверстий на полках проката, определяют конструкцию рамы.

Под крайними отверстиями группы отверстий, которые будут сверлиться в основании рамы, располагают полки выбранного профиля требуемой длины, совмещая оси отверстий с осями на полках проката. В рассматриваемом примере это швеллеры поз. 9 и 10 (рисунок 9).

По диаметру болта для крепления сборочной единицы на надстройке из таблицы 4 или по формулам подбирают номер профиля проката для надстройки.

Части этого профиля требуемой длины располагают под этой группой отверстий подобным образом, что и для основания. При необходимости высоту профиля увеличивают, приваривая листы (см. рисунок 8), или заглубляя профиль между швеллерами рамы (рисунок 9, поз.7 и 8). Затем определяют длины профилей для перегородок, и размещают их под отверстиями в требуемых местах (на рисуноке 5 поз. 11). Может оказаться так, что для некоторых отверстий выгоднее выполнить не перегородки, а пристройки.

Пристройки могут быть внутренними и наружными. Конструкция внутренней пристройки, выполненная с двумя отверстиями для крепления кожуха муфты, показана на рисунке 9. Лист (поз. 2) поддерживается двумя косынками (поз. 1). Один из вариантов наружной пристройки показан на рисунке 10, а. Кроме этого, пристройки могут быть выполнены в виде одной детали из уголка, приваренного к швеллерам в соответствующем месте (рисунок 6, б, в) или другими способами.

Платики - небольшие листы - (на рисунок 5 поз. 3, 4 и 5) приваривают в местах отверстий и в местах соединения профилей. С помощью платиков получают поверхности на одном уровне для отверстий одной группы, выполненных в различных деталях, уровень которых при сварке, как правило, получается различным. Помимо этого платики дополнительно скрепляют детали рамы и увеличивают ее прочность. Платики можно не выполнять для сборочных единиц, не требующих особо точной установки (кожухи, салазки для установки электродвигателей и др.). При отсутствии платиков плоскость для установки сборочных единиц выравнивают с помощью подкладок. Однако при этом значительно усложняется установка сборочных единиц на раме.

Ширину и длину платиков назначают не менее трех диаметров болта, проходящего через платик, при этом площадь платика обеспечивает размещение лап устанавливаемых агрегатов. По высоте платики выполняются из листа с учетом уменьшения толщины его на обработку от 1 до 4 мм.

Для увеличения жесткости рамы или надстройки устанавливают ребра. Ребра жесткости особенно необходимы при наличии платиков, которые обрабатываются строганием. Поверхности одной надстройки, расположенные на различных деталях могут получиться на разных уровнях или с перекосом относительно горизонтали из-за ударов резца о платик. Примеры конструкции ребер показаны на рисунке 4 и на рисунке 5, поз. 6.

Косынки - небольшие листы, обычно треугольного вида - предназначаются для поддержания пристроек, скрепления деталей. Примеры конструкций косынок показаны на рисунке 9 (поз. 1) или на рисунке 10, а.

Платики, ребра и косынки выполняют из листовой углеродистой стали. Толщина листовой стали по ГОСТ 19903-90 от 5 до 22 мм через 1 мм 25 и 26 мм, от 28 до 42 мм через 2 мм. При необходимости возможно применение других видов профильного проката.

Шайбы косые накладывают или приваривают на внутренние поверхности полок проката, имеющих уклоны. Они выравнивают эти поверхности под головками болтов и под гайками

Рисунок 9 Пример сборочного чертежа сварной рам

(см. рисунок 6). Размеры косых шайб выполняют по ГОСТ 10906-78 [2, 3].

Крепление рам к фундаменту осуществляется фундаментными болтами. Диаметр фундаментного болта можно принимать по условию:

,

где - диаметр болта крепления агрегата на раме (рисунок 6).

Количество фундаментных болтов принимают так же, как и у литых плит.

Если выступающие над поверхностью рамы гайки не мешают установке на ней сборочных единиц, то фундаментные болты пропускают через обе полки и гайки опирают на верхние полки швеллеров.

В этом случае верхние и нижние полки швеллеров в местах установки фундаментных болтов связывают ребрами (рис. 7,б), трубами (рис. 7,в) или уголками (рис. 7,г). Это увеличивает жесткость рамы. При таких конструкциях рама воспринимаёт внешние нагрузки всей высотой основания, а не по отдельности нижними и верхними полками, жесткость которых бывает недостаточной.



Иногда по соображениям компоновки привода бывает необходимо значительно поднять над уровнем пола (фундамента), закрепляемые на раме сборочные единицы. В таких случаях раму устанавливают на стойки, которые приваривают к нижним полкам швеллеров рамы. Количество стоек определяется конфигурацией и размерами рамы. Обычно их бывает не меньше шести.

Жесткость относительно невысоких рам увеличивают приваркой косынок (рисунок 9, а). Жесткость рам на высоких стойках увеличивают

приваркой уголков внахлестку непосредственно к стойкам рисунок 9, б), с помощью косынок (рисунок 9, в) или враспор (рисунок 9, г).

Конструкция высоких рам обычно сложнее и тяжелее, поэтому применение их должно быть всегда обосновано. Принципы их проектирования остаются такими же, как для обычных рам.

Все детали должны иметь минимально необходимые размеры, обычно такие, что габаритные размеры рамы в плане не превышают габариты скомпонованных сборочных единиц, установленных на ней.



Размещено на http://www.allbest.ru/

2.5 Простановка размеров на чертеже

В общем случае, сборочный чертеж указывает взаимное расположение деталей рамы, а также расположение агрегатов на раме или плите.

Простановка размеров по размещению деталей относительно друг друга в плане начинается от кромок одного из углов рамы, принятых за базу отсчета. Например, на рисунке 9 размеры, определяющие расположение деталей рамы по горизонтали, проставляются от верхнего правого угла рамы.

Привязка групп отверстий к раме также осуществляется от кромок принятых за базовые. На рисунке 9, базовыми кромками являются кромки, сходящиеся в нижнем правом углу. При этом необходимо связывать группы отверстий сборочных единиц между собой. Это обеспечивает требуемое положение устройств относительно друг друга.

Однако не обязательно базовыми должны быть кромки принятые на рисунке 9.

В каждом конкретном случае они выбираются с учетом технологичности изготовления: удобства простановки размеров, упрощения сборки, разметки центров отверстий и т.п. Часть размеров проставляется на других проекциях рамы.

2.6 Особенности сопряжений прокатных профилей

В зависимости от соединяемых профилей прокатной стали, концы примыкающих деталей подготавливают отрезкой ножницами, на гильотине, в штампах, пламенной резкой и другими способами. В результате отрезки образовывают на концах примыкающих деталей контуры, соответствующие профилям проката в месте сопряжения. Сопряжение подготовленных деталей и их последующая сварка оказывает существенное влияние на технологичность, прочность, жесткость и внешний вид рамы в целом.

Технологичными и экономичными являются сопряжения, для которых от проката отрезается часть, соответствующая размерам детали, и не требующая дополнительной обработки. Такими сопряжениями, например, будут: сопряжения швеллеров в раме на рисунке 9 (поз. 9, 10 и 11). Если швеллеры (поз. 9) повернуть полками во внутрь рамы, то на концах швеллера (поз. 11), для примыкания необходимо выполнить контур, очерчивающий прокатный профиль (см. рисунок 15), что потребует дополнительных операций.

Однако такие соединения нередко приходится применять. В этом случае подготовка конца примыкающей детали к угловому прокату показана на рисунке 14, а к прокату с двутавровым профилем - на рисунке 16.

Таблица 5 - Размеры кромок примыкания к уголку

Номер профиля
5	45	6	5
6,3	48	9	8
7,5	68	9	8
8	73	9	8
9	83	11	10
10	90	13	10
12,5	113	15	12
14	130	17	14
16	146	17	14

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 6 - Размеры кромок примыкания к швеллеру

Номер профиля	а	с
8	38	6	66	58	5
10	43	б	86	77	7
12	47	7	106	96	7
Н	55	7	125	114	7
16	60	8	145	133	7
20	67	9	182	171	8
24	85	9	222	207	8
30	95	9	278	264	8
36	104	10	336	319	10
40	106	12	372	352	10

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 7 - Размеры кромок примыкания к двутавру

Номер профиля	а	с
4	38	4	127	111	4
16	42	4	146	130	5
18	44	5	165	148	5
20	47	5	184	167	6
24	55	6	220	203	6
30	65	6	280	260	7
36	69	7	338	315	7
40	73	7	376	352	8

На рисунке 17 показаны различные способы сопряжения деталей из прокатной стали, подготовленные для сварки.

Стыковое соединение 1 углового проката со скосом кромок под углом 45°, значительно сложнее соединения связкой угла вшип, то есть по вырезам в полках, как показано на видах 2... 4.

На виде 5 показан способ соединения углового проката в углах рамы со скруглением наружной полки. Прочным так же является соединение на виде б, получаемое путем сгиба углового проката по целой стенке с разрезкой полок и сближением их для сварки под углом 45°.

Расположение углового проката вертикальными полками внутрь, показанное на видах 7... 12, ухудшает внешний вид рамы, но облегчает крепление диагональных связей и работу с резьбовыми соединениями, крепящими агрегаты на раме. Из этих соединений чаще всего применяют стыковое соединение (вид 7) со скосом под углом 45°, обычно в сочетании с усиливающими косынками (вид 8). На видах 9, 10 обозначены стыковые соединения прямыми кромками. Соединение на виде 19 можно усилить косынкой (вид 11), а в соединении на виде 9 косынку применять нельзя. Соединение на виде 12 называется соединением с вязкой кромок вшип.

Способы соединения деталей рам со смешанным расположением углового проката, то есть одного уголка полкой внутрь, а другого полкой наружу показаны на видах 13... 18.

На видах 19... 21 показаны способы соединения углов рам из швеллеров с полками обращенными внутрь рамы, на видах 22... 24 - наружу, на видах 25... 27 - со смешанным расположением полок швеллеров, на видах 28... 30 - с полками, расположенными перпендикулярно к установочной плоскости рамы.

В [5] рассмотрены способы соединения деталей рам сваркой из различных профилей проката, в том числе с применением круглого проката, труб и др.

При наличии всех деталей, подготовленных для рамы, производится сварка их в раму с расположением в соответствии с размерами указанными на чертеже, например, на рисунке 9 - размеры: 234 мм, 240 мм, 140 мм и др.

Для выполнения сварочных работ на чертеже указываются номера сварочных швов и их условные обозначения в соответствии с ГОСТ 5264-80. Условные обозначения могут располагаться на выносной полке, где проставлены номера швов или другим способом. Например, сведением параметров швов в таблицу, как показано на рисунке 9. Не рекомендуется приваривать гайки к раме, так как в случае повреждения резьбы при эксплуатации возникнут трудности по замене гаек.

После сварки раму желательно отжигать, чтобы уменьшить внутреннее напряжение в металле, образовавшееся при сварке. Рихтовка выполняется в случае появления коробления и перекосов рамы после сварки и отжига. Она состоит в выравнивании рамы на специальных массивных плитах вручную, ударами кувалды, ударами молота или выравнивается прессами (без ударов) в специальных приспособлениях.

Строгание опорных поверхностей (платиков) выполняется после отжига и рихтовки рамы.

Сверление отверстий под болты производится после строгания и разметки или по накладным кондукторам. Диаметры отверстий должны быть больше диаметров болтов. Размеры отверстий в зависимости от диаметров болтов приведены в таблице 4. Предельные отклонения на все диаметры отверстий - Н14.

На рисунке 5 показана простановка размеров диаметров отверстий под болты с допусками. Сверлить отверстия в деталях, до сборки их в раму не рекомендуется, так как будет невозможно скоординировать их при сборке. Разрешается сверлить в деталях только отверстия для фундаментных болтов, если рама будет устанавливаться на фундамент по месту, то есть когда фундаментные болты ставятся по отверстиям рамы.

Предельные отклонения на размеры между осями отверстий принимаются в зависимости от диаметров болтов и предельных отклонений на диаметры отверстий под болты. Рекомендуемые величины предельных отклонений на размеры между центрами отверстий под болты приведены в таблице 8.

Таблица 8 - Предельные отклонения размеров между центрами отверстий под болты

Диаметры болтов	6…8	10…16	20…24
Предельные отклонения на размеры между центрами отверстий	0,35	0,50	0,60

Шероховатость обработанных поверхностей указывается непосредственно в местах обработки, а для остальных необработанных поверхностей, полученных при прокате металла и при резке его, шероховатость не указывается.

Рекомендуемые шероховатости поверхностей: платиков, строганием Ra 5; отверстий под болты, полученных сверлением Ra 10. Примеры простановки шероховатостей поверхностей показаны на рисунке 9.

Обозначения деталей рамы принято по ГОСТ 2.201 - 80 и расшифровывается следующим образом.

Порядковый номер исполнения изделия

Базовое обозначение

КП

ДМ

ПЭМ

17

00

00

Вид документа (курсовой проект)

Дисциплина (детали машин)

Шифр изделия (привод электромеханический)

Вариант студента (например, номер записи в учебном журнале)

Порядковый номер сборочной единицы (от 01 до 99)

Порядковый номер детали (от 01 до 99)

Обычно в рамах имеются детали из швеллеров, уголков, листов и других профилей проката, которые получают путем отрезки от прокатных профилей перпендикулярно продольной оси без дополнительного изменения формы и листы в виде прямоугольников. На такие детали чертежи не выпускаются и в спецификации в графе "Формат" проставляются буквы "БЧ", что обозначает - без чертежа. В графе "Наименование" указываются размеры, марка металла и другие сведения, необходимые для изготовления детали.

Формат	Зона	Поз.	Обозначение	Наименование	Кол.	Прим.
				Документация
			КП ДМ. ПЭМ 17.03.00 СБ	Сборочный чертеж
				Детали
		1	КП ДМ. ПЭМ 17.03.01	Косынка	2
БЧ		2	КП ДМ. ПЭМ 17.03.02	Лист
				Лист 6 ГОСТ 19903-90 Ст3 ГОСТ 535-88
				b x h = 190 x 150	1
		3	КП ДМ. ПЭМ 17.03.03	Платик	2
		4	КП ДМ. ПЭМ 17.03.04	Платик	2
БЧ		5	КП ДМ. ПЭМ 17.03.05	Платик
				Лист 6 ГОСТ 19903-90 Ст3 ГОСТ 535-88
				b x h= 40 x 50	6
		6	КП ДМ. ПЭМ 17.03.06	Ребро	2
		7	КП ДМ. ПЭМ 17 03.07	Уголок левый	1
		8	КП ДМ. ПЭМ 17 03.08	Уголок правый	1
				Швеллер
				Швеллер 16 ГОСТ 8240-97 Ст3 ГОСТ 535-88
БЧ		9	КП ДМ. ПЭМ 17.03.09	l = 870	2
БЧ		10	КП ДМ. ПЭМ 17 03.10	l = 370	1
БЧ		11	КП ДМ. ПЭМ 17 03. 11	l = 242	1
				Стандартные изделия
		12		Шайба 20 ГОСТ 10906-78	6
					КП ДМ.ПЭМ 17.03.00
Изм.	Лист	№ докум.	Подп.	Дата
Разрб.				Рама	Литер	Лист	Листов
Пров.									1
					КемТИПП гр. ПМ-81
Н.контр.
Утв.

В спецификации детали, выполняемые без чертежей, записаны позициями 2, 5, 9, 10 и 11. Все другие графы спецификации на раму выполняются как для обычных деталей.



3. Контроль размещения и установки агрегатов

Главными конструктивными размерами для плит и рам являются размеры, связанные с несоосностью валов. К ним относятся:

· разность уровней присоединительных поверхностей;

· непараллельность этих поверхностей;

· размеры, определяющие положение каждой группы крепежных отверстий относительно главной оси.

При индивидуальном и мелкосерийном производствах точность сборки обеспечивают индивидуальной подгонкой одной сборочной единицы по другой. При этом используют компенсаторные прокладки и разметку отверстий в плите (раме) по отверстиям в лапах сборочных единиц.

Размеры размещения крепежных отверстий чаще всего оставляют без предельных отклонений и сопровождают надписью: "по двигателю", "по редуктору" и т.п. Размер разности уровней или оставляют свободным, или назначают предельное отклонение.

При выборе предельного отклонения руководствуются правилом: повышение точности одного размера в группе сопряженных размеров не приводит к повышению точности сопряжения. Предельные отклонения размеров высоты осей вращения двигателя и редукторов близки к 7-му классу точности (8, 9 квалитеты допусков размеров). Свободные размеры плит выполняют обычно по 9-му (или 8-му) классу точности - 10, 11 квалитеты допусков размеров - (это указывают в записи технических требований).

В условиях крупносерийного и массового производств индивидуальная пригонка сборочных единиц не допускается или сводится к минимуму. В этих условиях крепежные отверстия сверлят по кондуктору, размеры координат этих отверстий выполняют с предельными отклонениями.

Контроль соосности валов можно выполняют одним из двух способов:

1. Проверка по концам валов с помощью линейки и щупа (рисунок 18, а). Радиальное смещение (эксцентриситет) валов в плоскости стыка их концов . Непараллельность (перекос) осей

.

2. Проверка по измерительным дискам. При этом на концы валов устанавливают точно изготовленные измерительные диски (рисунок 18, б). эксцентриситет , перекос

.

Контроль производят в вертикальной (индекс в) и горизонтальной (индекс г) плоскостях.

Суммарный эксцентриситет

;

Рисунок 18 - Схемы контроля размещения соосных агрегатов

Суммарный перекос .



Использованные источники

1 Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т.1. - 9-е изд., перераб. и доп./ В.И. Анурьев. - М.: Машиностроение, 2006. - 928 с, ил.

2 Дунаев, П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов. - 8-е изд., перераб. и доп. / П.Ф.Дунаев, О.П. Леликов. - М.: Издательский центр "Академия", 2004. - 416 с, ил.

3 Иванов, М.Н. Детали машин. Курсовое проектирование. Учеб. пособие для машиностроительных вузов/ М.Н. Иванов, В.Н. Иванов. - М.: Высш. шк. 1975. - 551 с., ил.

4 Расчет и проектирование деталей машин: учебн. пособие для вузов/ К.П.Жуков, А.К. Кузнецова, С.И. Масленникова и др.; под ред. Г.Б. Столбина и К. П. Жукова. - М.: Высшая школа, 1978. - 247 с, ил.

5 Курмаз, Л.В., Детали машин. Проектирование: учебное пособие. - 2-е изд., испр. и доп./ Л.В. Курмаз, А.Т. Скобейда.- Мн.: УП Технопринт, 2002. - 290 с.

6 Детали машин и основы конструирования / Под ред. М.Н. Ерохина. - М.: КолосС, 2004. - 462 с.:ил.

7 Кудрявцев, В.Н. Курсовое проектирование деталей машин: учебное пособие./ В.Н. Кудрявцев, Ю.А. Державец, И.И. Арефьев. - Ленинград: Машиностроение, 1984. -

8 Курсовое проектирование деталей машин: учебное пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов/ Чернавский С.А., Боков К.Н., Чернин И.М. и др. - 2-е издание, переработанное и дополненное - Москва: Машиностроение, 1988. -

9 Проектирование механических передач: учебно-справочное пособие для втузов. - 5-е издание, переработанное и дополненное/ С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, Б.С. Козинцев. и др. - Москва: Машиностроение, 1984. -

10 Тарабасов, Н.Д. Проектирование деталей и узлов машиностроительных конструкций: справочник/ Н.Д. Тарабасов, П.Н. Учаев - Москва: Машиностроение, 1983. -



Приложение А

(справочное)

Швеллеры стальные горячекатаные (по ГОСТ 8240-97)

Таблица - Размеры и справочные величины

Номер профиля	h	b	s		t	r
8	80	40	4,5	7,4	6,5	2,5
10	100	46	4,5	7,6	7,0	3,0
12	120	52	4,8	7,8	7,6	3,0
14	140	58	4,8	8,1	8,0	3,0
16	160	64	5,0	8,4	6,5	3,5
18	180	70	5,1	8,7	9,0	3,5
20	200	76	5,2	9,0	9,5	4,0
24	240	90	5,6	10,0	10,5	4,0
30	300	100	6,5	11,0	12,0	5,0
36	360	110	7,5	12,6	14,0	6,0
40	400	115	8,0	13,5	15,0	6,0



Приложение Б

(справочное) сборочный чертеж прокатный присоединительный

Уголки горячекатаные неравнополочные (по ГОСТ 8510-86)

Таблица - Размеры и справочные величины

Номер профиля	h	b	s	R	r
5/3,2	50	32	4	5,5	1,8
6,3/4,0	63	40	5	7,0	2,3
7,5/5	75	50	6	8,0	2,7
8/5	80	50	5	8,0	2,7
9/5,6	90	56	6,0	9	3,0
10/6,3	100	63	7,0	10	3,3
12,5/8	125	80	10,0	11	3,7
14/9	140	90	10,0	1...

Подобные документы

• Детали машин

  Графическое оформление и спецификация чертежей деталей, сборочных единиц и общего вида привода. Простановка размеров и их предельных отклонений. Допуски формы и расположения поверхностей. Обозначение на чертежах указаний о термической обработке.
  
  методичка [3,1 M], добавлен 07.02.2012
  

• Расчет и проектирование сварных ферм

  Изготовление сварных конструкций. Определение усилий стержней фермы по линиям влияния. Проектирование количества профилей уголков. Подбор сечения стержней. Расчет сварных соединений. Назначение катетов швов. Конструирование узлов и стыков элементов ферм.
  
  курсовая работа [2,4 M], добавлен 04.11.2014
  

• Расчет и выбор допусков и посадок деталей, средств контроля и измерения их размеров

  Расчет и выбор посадок гладких цилиндрических соединений. Метод аналогии, расчет посадки с натягом. Выбор допусков и посадок сложных соединений. Требования к точности размеров, формы, расположения и шероховатости поверхностей на рабочем чертеже.
  
  реферат [647,2 K], добавлен 22.04.2013
  

• Организация производства плит дорожного покрытия

  Плиты дорожного покрытия: конструкция и технические требования. Порядок приготовления и транспортировки бетонной смеси. Обоснование и технологический расчет агрегатно-поточного способа производства плит. Проектирование складов готовой продукции.
  
  дипломная работа [464,0 K], добавлен 13.11.2013
  

• Теоретические методы технологии машиностроения

  Описание изделий, сборочных единиц и деталей. Технико-экономическое обоснование выбора заготовки. Проектирование маршрутного технологического процесса. Припуски, выбор обрудования, режущего инструмента. Проектирование станочного приспособления.
  
  курсовая работа [2,1 M], добавлен 07.12.2010
  

• Проектирование сварных и комбинированных заготовок

  Знакомство с основными принципами конструктивно-технологического проектирования сварных конструкций. Общая характеристика комбинированных сварных заготовок, рассмотрение особенностей их проектирования. Сварно-литые заготовки как станины прессов.
  
  презентация [93,2 K], добавлен 18.10.2013
  

• Нормирование точности и технические измерения

  Понятие о резьбовых посадках с натягом и переходных. Допуски присоединительных размеров подшипников. Правильность выбора посадок, допусков формы и расположения, шероховатости поверхности. Отклонения размеров и расположения осей или поверхностей деталей.
  
  контрольная работа [388,7 K], добавлен 17.03.2016
  

• Плиты из древесного волокна

  Сырьё для производства древесноволокнистых плит и требования к нему. Классификация древесноволокнистых плит. Физические, механические, технологические и специфические свойства плит. Связующие материалы и химические добавки, используемые в производстве.
  
  реферат [1,0 M], добавлен 11.07.2015
  

• Расчет и проектирование фасонного резца и державки

  Определение габаритных и присоединительных размеров резца. Точность размеров и формы инструментальных материалов. Расчет конструктивных элементов державки. Определение силы резания и крутящего момента на резце. Вычисление зубчиков муфты на смятие.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 14.11.2017
  

• Проектирование бетоносмесительного цеха для изготовления многопустотной плиты перекрытий

  Проектирование бетоносмесительного цеха. Разработка бетоносмесительного узла для производства многопустотных плит перекрытия. Расчет состава бетона, емкости силосов цемента, складов заполнителей, расходных бункеров. Подбор дозаторов воды и добавок.
  
  курсовая работа [613,9 K], добавлен 05.02.2013
  

• Одноэтажное промышленное здание

  Компоновка и расчет поперечной рамы. Определение габаритных размеров мостового крана и конструкций в плоскости рамы. Расчет надкрановой и подкрановой частей двухветвевой колонны. Проектирование стропильной сегментной фермы и вычисление усилий в стержнях.
  
  курсовая работа [1,7 M], добавлен 06.03.2013
  

• Оборудование предприятий общественного питания

  Объемно-планировочное решение. Число, площади и размеры камер. Расположение камер и требования к их размещению. Требования к помещениям для холодильных агрегатов. Расчетные параметры воздушной среды. Расчеты тепловой изоляции и теплоизоляции ограждений.
  
  курсовая работа [104,8 K], добавлен 11.10.2008
  

• Проектирование приспособления для выполнения операции сверления отверстия под коническую резьбу

  Разработка схемы базирования детали. Обоснование выбора баз и точечных опор в соответствии с правилом шести точек. Определение типа и размеров установочных элементов, количество и взаимное расположение. Расчет усилия зажима заготовки в приспособлении.
  
  курсовая работа [191,6 K], добавлен 06.01.2011
  

• Проектирование камеры шлюза

  Установление расчетного напора, выбор и определение габаритных размеров камеры. Расположение шлюза в гидроузле, схемы верхового и низового подходов к шлюзу. Статические расчеты отдельных элементов шлюза. Расчет прочности сечения днища, подбор арматуры.
  
  курсовая работа [450,3 K], добавлен 29.07.2012
  

• Взаимозаменяемость деталей и размерные цепи

  Суть использования принципа взаимозаменяемости деталей, сборочных единиц и агрегатов. Внедрение систем общетехнических стандартов и контроль за соблюдением их требований. Расчет и выбор посадок для различных соединений, выбор полей допусков и посадок.
  
  курсовая работа [1,6 M], добавлен 18.08.2012
  

• Проектирование технологического процесса изготовления отливки в песчаной форме

  Технические требования к литым деталям, разработка чертежа отливки и назначение припусков на механическую обработку. Проектирование литниковой системы и песчаной формы. Выбор состава формовочной и стержневой смеси. Процесс вакуумно-пленочной формовки.
  
  контрольная работа [299,0 K], добавлен 15.03.2012
  

• Анализ схем контроля детали типа палец

  Классификация качественных видов контроля. Анализ детали. Требования точности ее размеров. Выбор средств измерения для линейных размеров, допусков формы и расположения поверхностей. Контроль шероховатости поверхности деталей. Принцип работы профилографа.
  
  контрольная работа [1,8 M], добавлен 05.01.2015
  

• Производство литых дисков

  Достоинства и недостатки стальных дисков, их виды. Технология получения заготовки, Использование магния в производстве колесных дисков. Изготовление всей литейной оснастки с применение САD-CAM системы. Обработка колеса, окраска и контроль качества.
  
  реферат [1,8 M], добавлен 28.11.2013
  

• Основные требования. Квалификация размеров и теоретические основы аксонометрического проецирования

  Простановка размеров детали: основные требования и методы нанесения. Сущность аксонометрического проецирования, теорема Польке. Виды и построение проекций, характеристика прямоугольных аксонометрических проекций, плоских фигур, окружности, трехмерных тел.
  
  реферат [25,3 K], добавлен 27.07.2010
  

• Построение изображения плоского контура детали с выполнением сопряжений

  Исследование основ построения плоского чертежа и построения сопряжений в очертаниях технических форм. Освоение межфайлового копирования чертежей. Простановка размеров, осевых линий и заполнение основной надписи. Сохранение работы в разных форматах.
  
  лабораторная работа [1,5 M], добавлен 16.11.2010
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам