
- •Воронеж 2009
- •Введение
- •Конструкция валов
- •Элементы вала
- •Материалы валов и их термообработка
- •Критерии работоспособности и расчета валов
- •Расчетная схема и расчетные нагрузки
- •Определение сил в зацеплении закрытых передач
- •Определение консольных сил
- •Определение геометрических параметров ступеней валов
- •Определение размеров валов
- •Компоновка редуктора
- •Размеры, необходимые для выполнения компоновки
- •Порядок построения эскизной компоновки редуктора
- •Предварительный выбор подшипников качения
- •Порядок проектирования подшипниковых узлов
- •Выбор типа подшипника
- •Основные схемы установки подшипников
- •Размеры и основные размеры подшипников качения
- •Определение реакций в опорах подшипников и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
- •Расчет диаметра вала в опасном сечении
- •Конструирование валов
- •Переходные участки
- •Посадочные поверхности
- •Расчет вала на сопротивление усталости (выносливость)
- •Справочные данные по коэффициентам концентрации напряжений
- •Расчет шпоночных соединений
- •Пример расчета шпоночного соединения
- •Оформление рабочего чертежа вала
- •Изображение детали
- •Линейные и диаметральные размеры
- •Допуски и посадки
- •Допуски формы и расположения поверхностей
- •Шероховатость поверхностей.
- •Разработка рабочих чертежей деталей редуктора
- •Изображение детали
- •Линейные размеры
- •Текстовая часть рабочего чертежа
- •Примеры разработки рабочих чертежей
- •Заполнение основной надписи конструкторской документации
- •Примеры расчётов валов привода
- •Расчёт валов двухступенчатого цилиндрического редуктора (пример 1)
- •Предварительная компоновка редуктора (представлена только расчётная часть)
- •Быстроходный вал
- •Промежуточный вал
- •Тихоходный вал
- •Тихоходный вал
- •Компоновка редуктора
- •Проектный расчет вала.
- •Быстроходный вал
- •Тихоходный вал
- •Проверка вала на усталостную прочность
- •Быстроходный вал
- •Тихоходный вал
- •Расчет шпоночного соединения.
- •Расчёт валов одноступенчатого цилиндрического редуктора (пример 3)
- •Предварительная компоновка редуктора
- •Быстроходный вал
- •Тихоходный вал
- •Расчет валов на прочность
- •Расчет быстроходного вала редуктора
- •Расчет тихоходного вала редуктора
- •Расчет валов на жесткость
- •Расчет быстроходного вала
- •Расчет тихоходного вала
- •Расчёт валов двухступенчатого цилиндрического редуктора (пример 4)
- •Расчёт быстроходного вала-шестерни редуктора.
- •Расчёт вала на сопротивление усталости (выносливость)
- •Расчёт промежуточного вала-шестерни редуктора
- •Расчёт вала на сопротивление усталости (выносливость).
- •Расчёт тихоходного вала редуктора.
- •Ориентировочный расчёт вала.
- •Расчёт вала на сопротивление усталости (выносливость).
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Текстовая часть рабочего чертежа
Текстовая часть рабочего чертежа необходима для лучшего понимания изображения детали и точного ее изготовления. Текстовая часть рабочих чертежей валов содержит только технические требования (рисунок 68).
Технические требования содержат сведения о неуказанных предельных отклонениях размеров (охватывающих +t, охватываемых -t, прочих ±t/2) среднего класса точности по ГОСТ 25670-83; о справочных размерах; о термообработке и пр.
Большинство деталей машин подвергают термической обработке: улучшению, объемной или поверхностной закалке, цементации с последующей закалкой и др. Термически обрабатывают всю деталь или ее отдельные части.
На чертеже детали приводят показатели твердости, глубины термической обработки и другие сведения.
Глубину термической обработки h и твердость указывают предельными значениями, например: h 0.5...0.8; 56...63 НRСэ.
Если всю деталь подвергают одному виду термической обработки, то в технических требованиях делают запись по типу 235...262 НВ; ТВЧ 1,5...3,0; 45...50 НRСэ.
Если деталь подвергают одному виду обработки, а некоторые ее части - другому или они должны быть предохранены от термообработки, в технических требованиях делают запись по типу 45...50 НRСэ, кроме поверхности A, или кроме мест, обозначенных особо.
Если термической обработке подвергают отдельные участки детали, то их отмечают на чертеже утолщенной штрихпунктирной линией, а значения h и НRСэ (НВ) показывают на полках линий-выносок.
Примеры разработки рабочих чертежей
Общие правила и рекомендации по разработке и выполнению рабочих чертежей деталей изложены в предыдущей главе.
Пример 1. Тихоходный вал (рисунок73):
а) Выполнить изображение вала.
б) Обозначить базы под изображением вала: база Е - поверхность четвертой ступени вала; база Ж - поверхность второй ступени.
в) Нанести комбинированным способом осевые размеры под изображением вала на минимальном (2...4) числе уровней (рис. 12.9): сопряженный (63 мм) - длина шпоночного паза; габаритный (355 мм) - длина вала; посадочные (40, 70, 100 мм); координирующий положение шпоночного паза (2 мм). Размеры 82, 100, 63 мм отвечают последовательным этапам токарной обработки вала.
Определить по табл. глубину шпоночного паза для шпонки на 3-й ступени вала 55 мм под колесо – t1= 6 мм, а также размер d–t1 шпоночного паза для шпонки на выходном конце вала (1-й ступени) 45 мм под элемент открытой передачи или полумуфты – 39,5 мм.
В случаях сквозного шпоночного паза на конце вала удобнее для контроля задавать размер d–t1.
г) Проставить диаметральные размеры ступеней вала: 1-я ступень - 45 мм; 2-я ступень - 50 мм; 3-я ступень - 55 мм; 4-я ступень - 50 мм; 5-я ступень - 60 мм (буртик - 65 мм).
д) На сопрягаемые диаметральные и линейные размеры задать поля допусков:
50k6 для посадочных мест вала (2-я и 4-я ступени) под установку подшипников качения;
45n6 для посадочного места вала (1-я ступень) под установку элемента открытой передачи или полумуфты;
50d9 для посадочного места вала (2-я ступень) под манжетное уплотнение;
50a11 для монтажного размера (2-я ступень) под распорную или дистанционную втулку;
55р6 для посадочного места вала (3-я ступень) под установку зубчатого (червячного) колеса;
14Р9 для ширины шпоночных пазов на 1-й и 3-й ступенях - на размер 39,5 мм (d–t1, где t1 - глубина шпоночного паза на 1-й ступени) назначается нижнее отклонение: –0,2 мм, так как сечение шпонки >6х6 мм (при сечении шпонки 6х6 мм отклонение составляет – 0,1 мм);
на глубину шпоночного паза t1 = 6 мм (3-я ступень) назначается верхнее отклонение +0,1 мм, так как сечение шпонки 6х6 мм (при сечении шпонки >6х6 мм отклонение составляет + 0,2 мм);
63H15 на длину шпоночного паза 3-й ступени;
63h12 и 40h2 для линейных размеров, определяющих положение опор, фиксирующих осевое положение вала (если компенсатором служит набор прокладок); предельные отклонения остальных размеров указать в технических требованиях на чертеже (рис. 12.8).
е) Нанести на чертеже условное обозначение допусков формы и расположения поверхностей на 1...2 уровнях над изображением вала и назначить эти допуски:
допуск цилиндричности на 50k6 и 45n6 - 5 мкм; на 55р6 – 6 мкм (табл. 12.4);
допуск соосности относительно оси поверхностей Е и Ж на 50k6 – 30 мкм; на диаметре 55p6 – 25 мкм (табл. 12.6);
допуск перпендикулярности торца заплечика вала на 60 мм относительно оси поверхностей Е и Ж - 25 мкм (табл. 12.5);
ж) Проставить на чертеже вала условные обозначения шероховатости поверхностей и назначить параметры шероховатости, отдавая предпочтение среднему арифметическому отклонению профиля Rа, мкм. Обозначения параметров шероховатости проставляется на верхних частях изображения вала, а на торцевых поверхностях - под изображением вала. В обоих случаях обозначение шероховатости располагают в непосредственной близости от размерной линии:
на 50k6 и 45n6 под установку подшипников и элементов открытой передачи или муфты – 0,8 мкм (табл. 12.8);
на 55p6 под установку зубчатого (червячного) колеса – 1,6 мкм (см. табл. 12.8);
на 50d9 под установку резиновой манжеты – 0,4 мкм (см. табл. 12.7);
на торцы заплечиков вала для базирования подшипников, зубчатого (червячного) колеса – 1,6 мкм (см. табл. 12.7);
на остальные поверхности вала – 6,3 мкм (указывается в правом верхнем углу чертежа).
з) Участок второй ступени вала длиной 30 мм подвергнуть термической обработке на глубину h = 0,8... 1,0 мм до твердости 40...50 НRСэ и отполировать. Обозначение термической обработки – утолщенная штрихпунктирная линия; значение h, НRСэ и полировки проставить на полках линий-выносок.
и) Составить технические требования в следующем порядке:
требования к материалу – 260...285 НВ, кроме места, указанного особо;
размер для справок; размер обеспечивает инструмент;
неуказанные предельные отклонения размеров: валов - t2, остальных ±t2/2.
к) Выполнить основную надпись чертежа.
к) Выполнить основную надпись чертежа.
Пример 2. Вал-шестерни (рисунок 74).
Выполнение рабочего чертежа вала-шестерни проводится в два этапа: разработка поверхностей, характерных для валов (1-я, 2-я, 4-я и 5-я ступени - см. пример 1); оформление зубчатого венца вала-шестерни, расположенного на 3-й ступени вала (см. пример 2).