Задания на выполнение рабочего чертежа детали «вал» разработаны с целью выработки у студентов некоторых представлений о конструкциях обрабатывающих станков. Варианты заданий составлены на основе рабочих чертежей различных механизмов указанных станков.
Содержание задания состоит в выполнении рабочего чертежа детали типа «вал» по условиям, приведенным на листах вариантов. Эти условия оговаривают конфигурацию вала, а именно: перечень обязательных для выполнения элементов с указанием необходимых линейных размеров, требования результатов термической обработки, а также предлагаемый для использования материал вала.
К элементам вала относятся: центровые отверстия, конусности, заплечики, галтели, фаски, места «под ключ», канавки, проточки, резьбы, шлицы, шпоночные пазы, цилиндрические участки под подшипники.
Появление элементов вала в его конфигурации объясняется различными причинами.
Центровые отверстия — отверстия или сверления в торцах валов, предназначенные для установки вала в центрах токарного станка при обточке, а также для подвешивания вала с помощью резьбового центрового отверстия в транспортирующем приспособлении для нагревания и последующей закалки в закалочных ваннах. Формы и размеры центровых отверстий по ГОСТ 14034-74 приведены в таблице 3.
Конусности и конусы — участки валов, имеющие форму усеченных конусов, предназначенные для соединения вала с деталями (колёсами, шкивами), имеющими конические отверстия и места для насаживания инструментов на валах, выполняющих функции шпинделей. Заплечики — цилиндрической формы утолщения вала, назначаются, исходя из требований сборки.
Галтели и радиусы закруглений — криволинейные поверхности плавного перехода от меньшего сечения вала к плоской части заплечика или буртика.
Таблица 1 Формы и размеры центровых отверстий
по ГОСТ 14034-74, мм
Пример обозначения центрового отверстия формы А диаметром d = 4 мм:
Видео:Виды и назначение центровых отверстийСкачать
Отв. центр. А4 ГОСТ 14034-74
Пример обозначения центрового отверстия формы F с диаметром d = М5:
Таблица 2 — Нормальные конусности общего назначения
| К | 1:50 | 1:30 | 1:20 | 1:15 | 1:12 | 1:10 | 1:8 | 1:7 | ||||
| К | 1:5 | 1:3 | 1:1,866 | 1:1,207 | 1:0,866 | 1:0,500 | 1:0,289 | |||||
| 2α | 30 | 45 | 60 | 90 | 120 | |||||||
Таблица 3 — Конусы шпинделей с конусностью 7:24, мм
| Обозначение конусов | 10 | 15 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 |
| D | 16 | 19 | 25 | 32 | 38 | 44 | 57 | 70 | 89 | 108 | 133 | 165 | 203 |
| d | 9,5 | 11 | 14 | 17 | 21 | 25 | 32 | 40 | 50 | 60 | 75 | 92 | 114 |
| l (справочное) | 22 | 27 | 40 | 50 | 57 | 66 | 85 | 104 | 132 | 164 | 200 | 247 | 305 |
Таблица 4 — Заплечики валов, галтели и радиусы закруглений, мм
| 1 ряд | 0,6 | 1,0 | 1,6 | 2,5 | 4,0 | 6,0 | 10,0 |
| 2 ряд | 0,5 | 0,8 | 1,2 | 2,0 | 3,0 | 5,0 | 8,0 |
Фаски — скошенные (срезанные) кромки стержня или отверстия. Выполняются для удобства соединения вала с другими деталями. Нормальные размеры фасок приведены в таблице 5.
Места «под ключ» — четырехгранники, шестигранники и двухплоскостные лыски, у которых имеются плоские грани для захвата их гаечными ключами с целью регулировки при сборке вала.
Канавки — кольцевые желобки на стержне или кольцевые выточки в отверстии, технологически необходимые для вывода шлифовального круга при обработке им участков вала. Размеры канавок по ГОСТ 8820-69 даны в таблице 7.
Проточки — кольцевые желобки типа канавок для вывода резьбонарезного или долбёжного инструмента, выполнения технологических операций сборки: установки подшипника до упора в заплечик; навинчивания гайки на полную длину нарезанной части резьбы; перемещения детали на полную длину шлицев. Размеры проточек для метрической резьбы по ГОСТ 10549-2002 приведены в таблице 8, для выхода долбяков — в таблице 10.
Резьбы — поверхности, образованные при винтовом движении плоского контура по конической или цилиндрической поверхности тел вращения. Назначаются, исходя из требований сборки, выполнения условий обеспечения прочности и передачи движения.
Нормальные диаметры и шаги метрической (ГОСТ 8724-81) и трапецеидальной (ГОСТ 24738-81) резьб приведены в таблицах 9 и 11.
Примеры условных обозначений метрических резьб:
Таблица 6 — Номинальные размеры под ключ по ГОСТ 6424-73, мм
| Диаметр D | 11,3 | 14,2 | 17 | 18,5 | 19,8 | 24,2 | 27 | 31,2 | 34 | 38,3 | 42,5 |
| Диаметр D1 | 8,8 | 10,9 | 13,1 | 14,2 | 15,3 | 18,7 | 20,9 | 24,3 | 26,5 | 29,9 | 33,3 |
| Размер под ключ S | 8 | 10 | 12 | 13 | 14 | 17 | 19 | 22 | 24 | 27 | 30 |
| Диаметр D | 45,4 | 51 | 58,2 | 65 | 71 | 78 | 85 | 92,1 | 99 | 106 | 113 |
| Диаметр D1 | 35 | 39,6 | 45,2 | 50,9 | 55,4 | 60,8 | 66,4 | 72,1 | 77,7 | 83,4 | 92,4 |
| Размер под ключ S | 32 | 36 | 41 | 46 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 | 80 |
ГОСТ 6424-73 предусматривает номинальные размеры под ключ 2,5…225 мм
Видео:Разбираем чертеж детали ➤ Технические требования ➤ Допуски и посадки размеровСкачать
Таблица 7 — Канавки для выхода шлифовального круга, мм
| d | d1 | b | R |
| До 10 | d — 0,3 | 1…1,6 | 0,3…0,5 |
| 10…50 | d — 0,5 | 2…3 | 0,5…1,0 |
| До 100 | d — 1 | 5 | 1,6 |
| Св. 100 | d — 1 | 8…10 | 2…3 |
Таблица 8 — Проточки для метрической резьбы типа I узкие, мм
| d | Шаг, P | Резьба наружная | R | Резьба внутренняя | с | ||||
| df | f1 | f2 | df | f1 | f2 | ||||
| 6 | 1 | d-1,5 | 2,0 | 2,75 | 0,5 | d+0,5 | 2,0 | 2,25 | 1,0 |
| 8 | 1,25 | d-1,8 | 2,5 | 3,4 | 1,0 | d+0,5 | 3,0 | 3,25 | 1,6 |
| 10 | 1,5 | d-2,2 | 2,5 | 3,6 | 1,0 | d+0,7 | 3,0 | 3,35 | |
| 12 | 1,75 | d-2,5 | 2,5 | 3,75 | 1,0 | d+0,7 | 4,0 | 4,35 | |
| 14,16 | 2 | d-3,0 | 3,0 | 4,5 | 1,0 | d+1,0 | 4,0 | 4,5 | 2,0 |
| 18,20,22 | 2,5 | d-3,5 | 4,0 | 5,75 | 1,0 | d+1,0 | 5,0 | 5,5 | 2,5 |
| 24, 27 | 3 | d-4,5 | 4,0 | 6,25 | 1,0 | d+1,2 | 6,0 | 6,6 | |
| 30, 33 | 3,5 | d-5,0 | 5,0 | 7,5 | 1,5 | d+1,2 | 7,0 | 7,6 | |
| 36, 39 | 4 | d-6,0 | 5,0 | 8,0 | 1,5 | d+1,5 | 8,0 | 8,75 | 3,0 |
| 42, 45 | 4,5 | d-6,5 | 6,0 | 9,25 | 1,5 | d+1,5 | 10,0 | 10,75 | |
| 48, 52 | 5 | d-7,0 | 6,0 | 9,5 | 1,5 | d+1,8 | 10,0 | 10,9 | 4,0 |
| 56, 60 | 5,5 | d-8,0 | 8,0 | 12,0 | 2,0 | d+1,8 | 12,0 | 12,9 | |
| 64, 68 | 6 | d-9,0 | 8,0 | 12,5 | 2,0 | d+2,0 | 12,0 | 13,0 | |
| 80 | 8 | d-10 | 10,0 | 15,0 | 3,0 | d+2,0 | 14,0 | 15,0 | 4,5 |
Таблица 9 — Диаметры и шаги трапецеидальной резьбы, мм
| Диаметр резьбы d | 24 | 28 | 32 | 36 | 40 | 42 | 44 | 46 | 48 | 50 | 52 | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 | 80 | 85 | 90 | 95 | 100 | 110 |
| Шаг резьбы р | 3, 5, 8 | 3, 6, 10 | 3, 7, 10 | 3, 7, 12 | 3, 8, 12 | 3, 9, 14 | 4, 10, 16 | 4, 12, 18 | 4, 12, 20 | |||||||||||||
Таблица 10 — Канавки для выхода долбяков, мм
| Ширина шлицевого венца в | А, не менее | а, не менее | r, не менее |
| До 10 | 1,0 | 0,25 | 0,2 |
| Свыше 10 до 15 | 1,5 | ||
| Свыше 15 до 20 | 2,0 | ||
| Свыше 20 до 25 | 2,5 | ||
| Свыше 35 до 40 | 3,0 | 1,0 | 1,0 |
| Свыше 40 до 45 | 3,5 | ||
| Свыше 45 до 50 | 4,0 | ||
| Свыше 50 до 55 | 4,5 | 1,0 | 1,0 |
| Свыше 55 до 60 | 5,0 | ||
| Свыше 65 до 70 | 5,5 | ||
| Свыше 75 до 80 | 6,0 | ||
| Свыше 80 до 90 | 7,0 | 1,6 | 1,6 |
| Свыше 90 до 100 | 8,0 | ||
| Свыше 100 до 120 | 9,0 |
Таблица 11 — Номинальные диаметры и шаги метрической резьбы, мм
| d | Шаг р | ||||||||
| крупный | мелкий | ||||||||
| 0,5 | 0,75 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | ||
| 6 | 1,0 | × | × | ||||||
| 8 | 1,25 | × | × | × | |||||
| 10 | 1,5 | × | × | × | |||||
| 12 | 1,75 | × | × | × | × | ||||
| 14 16 | 2 | × | × | × | × | ||||
| 18 20 22 | 2,5 | × | × | × | × | × | |||
| 24 | 3,0 | × | × | × | × | × | |||
| 30 | 3,5 | × | × | × | × | ||||
| 36 | 4,0 | × | × | × | × | ||||
| 42 | 4,5 | × | × | × | × | ||||
| 48 | 5,0 | × | × | × | × | ||||
| 64 | 6,0 | × | × | × | × | × | |||
| 80 | 8,0 | × | × | × | × | × | |||
| 120 | 12,0 | × | × | × | × | ||||
Шлицы — пазы (канавки), выполненные на валу или в отверстии, направленные параллельно их оси. В поперечном сечении шлицы могут иметь различную форму: прямоугольную, треугольную, очерченную по эвольвентам. Назначаются шлицы для обеспечения точного центрирования вала и насаженной на него детали с возможностью их возвратно-поступательного перемещения и передачи больших крутящих моментов.
Нормальные размеры шлицев прямобочного профиля по ГОСТ 1139-80 приведены в таблице 12.
Таблица 12 — Размеры соединений шлицевых прямобочных, мм
Примечания: 1. На чертеже вала Dфр — диаметр фрезы, используемой для нарезания шлицев, не указывают (Dфр ≈ D).
2. Диаметр фаски d1 принимают: для вала d1 = d — (1 … 3), мм,
Условное обозначение прямобочного шлицевого вала с числом зубьев z = 8, внутренним диаметром d = 36 мм, наружным диаметром D = 40 мм, шириной зуба b = 7 мм:
а) при центрировании по внутреннему диаметру:
d — 8 × 36 × 40 × 7 или d — 8 × 36e8 × 40a11 × 7f8;
б) при центрировании по наружному диаметру:
D- 8 × 36 × 40 × 7 или D- 8 × 36e8 × 40a11 × 7f8;
Видео:Что такое система отверстия и система вала?Скачать
Условное обозначение отверстия втулки того же соединения:
а) при центрировании по внутреннему диаметру:
б) при центрировании по наружному диаметру H7:
Шпоночные пазы — канавки, выполненные на валу или в отверстии и расположенные параллельно их оси. В шпоночный паз вставляется шпонка, имеющая форму призмы или сегмента. Шпонки служат для передачи крутящего момента между валом и насаженной на него деталью. Нормальные размеры шпоночных пазов, увязанные с размерами шпонок, приведены в таблицах 13, 14 (ГОСТ 23360-76 и ГОСТ 24071-97). Там же выбираются размеры соединения винтового, при помощи которого производят крепление шпонок на валу (ГОСТ 8790-79).
Таблица 13 — Сегментные шпонки и сечения пазов, мм
| Диаметр вала D | Размеры шпонки b × h × d | b | t1 | t2 | r |
| Св. 10…12 | 3×6,5×16 | 3,0 | 5,3 | 1,4 | 0,08…0,16 |
| Св. 14…16 | 5×6,5×16 | 5,0 | 4,5 | 2,3 | 0,16…0,25 |
| Св. 18…20 | 5×7,5×19 | 5,0 | 5,5 | 2,3 | 0,25…0,40 |
| Св. 22…25 | 6×9×22 | 6,0 | 6,5 | 2,8 | |
| Св. 25…28 | 6×10×25 | 6,0 | 7,5 | 2,8 | |
| Св.28…32 | 8×11×28 | 8,0 | 8,0 | 3,3 | |
| Св. 32…38 | 10×13×32 | 10,0 | 10,0 | 3,3 |
Таблица 14 — Призматические шпонки и сечения пазов, мм
| Размеры винтов | Диаметр вала d | Размеры сечения шпонки | Глубина паза | Длина шпонок l | r | |||
| b | h | h1 | t1 | t2 | ||||
| Св.12…17 | 5 | 5 | 2,5 | 3 | 2,3 | 10…56 | 0,16…0,25 | |
| Св.17…22 | 6 | 6 | 3,5 | 2,8 | 14…70 | |||
| М3×8 | Св.22…30 | 8 | 7 | 4 | — | 18…90 | ||
| М3×10 | Св.30…38 | 10 | 8 | 5 | 3,3 | 22…110 | 0,25…0,40 | |
| М4×10 | Св.38…44 | 12 | 3,2 | 28…140 | ||||
| Св.44…50 | 14 | 9 | 4 | 5,5 | 3,8 | 36…160 | ||
| М5×12 | Св.50…58 | 16 | 10 | 4,5 | 6 | 4,3 | 45…180 | |
| Св.58…65 | 18 | 11 | 7 | 4,4 | 50…200 | |||
| Св.65…75 | 20 | 12 | 7,5 | 4,9 | 56…220 | 0,4…0,6 | ||
| М6×14 | Св.75…85 | 22 | 14 | 5,5 | 9 | 5,4 | 63…250 | |
| Св.85…95 | 25 | 6,4 | 70…280 | |||||
| Св.95…110 | 28 | 16 | 10 | 80…320 | ||||
Цилиндрические участки под подшипники — участки вала, на которых осуществляется посадка вала в подшипники. Последние служат в качестве опоры вала в конструкциях механизмов. Посадочные места вала (цилиндрические участки) отличаются более качественной обработкой с целью повышения твёрдости. Размеры участков под подшипники, увязанные с размерами подшипников, даны в таблице 15 (ГОСТ 8338-75).
Таблица 15 — Размеры подшипников шариковых однорядных
радиальных (по ГОСТ 8338-75), мм
| Обозначение | d | D | b | r |
| Особолёгкая серия | ||||
| 104 | 20 | 42 | 12 | 1,0 |
| 111 | 55 | 90 | 18 | 2,0 |
| 116 | 80 | 125 | 22 | 2,0 |
| 117 | 85 | 130 | 22 | 2,0 |
| 118 | 90 | 140 | 24 | 2,5 |
| 120 | 100 | 150 | 24 | 2,5 |
| Лёгкая серия | ||||
| 205 | 25 | 52 | 15 | 1,5 |
| 206 | 30 | 62 | 16 | 1,5 |
| 208 | 40 | 80 | 18 | 2,0 |
| 213 | 65 | 120 | 23 | 2,5 |
| 214 | 70 | 125 | 24 | 2,5 |
| 215 | 75 | 130 | 25 | 2,5 |
| 224 | 120 | 215 | 40 | 3,5 |
| Средняя серия | ||||
| 305 | 25 | 62 | 17 | 2,0 |
| 309 | 45 | 100 | 25 | 2,5 |
| 311 | 55 | 120 | 29 | 3,0 |
| 315 | 75 | 160 | 37 | 3,5 |
| 317 | 85 | 180 | 41 | 4,0 |
| 320 | 100 | 215 | 47 | 4,0 |
| 322 | 110 | 240 | 50 | 4,0 |
| 330 | 150 | 240 | 65 | 5,0 |
| Тяжёлая серия | ||||
| 407 | 35 | 100 | 25 | 2,5 |
| 410 | 50 | 130 | 31 | 3,5 |
| 412 | 60 | 150 | 35 | 3,5 |
| 414 | 70 | 180 | 42 | 4,0 |
| 416 | 80 | 200 | 48 | 4,0 |
| 417 | 85 | 210 | 52 | 5,0 |
Размеры заплечиков, конусов, резьб, шлицев, шпонок и посадочных мест под подшипники назначаются по результатам конструкторских расчетов.
Для чертежа выбирается формат бумаги А3. Детали, имеющие цилиндрическую форму, в том числе валы, предпочтительно располагать на чертеже в горизонтальном положении, то есть в таком, которое они занимают во время их обработки в центрах токарных станков или, в большинстве случаев, в котором они работают в механизмах станков. Линейные размеры (в том числе диаметры) выбирают из ряда нормальных по ГОСТ 6636-69 (таблица 16).
Таблица 16 — Нормальные линейные размеры (диаметры, длины, высоты и др.) по ГОСТ 6636-69, мм
| Ряды | Дополни- тельные размеры | Ряды | Дополни- тельные размеры | Ряды | Дополни- тельные размеры | |||||||||
| Ra 5 | Ra10 | Ra 20 | Ra 40 | Ra 5 | Ra10 | Ra20 | Ra 40 | Ra 5 | Ra10 | Ra 20 | Ra 40 | |||
| 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 1,05 | |||||||||||
При выборе размеров предпочтение должно отдаваться рядам с более крупной градацией (ряд Ra 5 следует предпочитать ряду Ra 10 и т.д.).
Дополнительные размеры допускается применять лишь в отдельных, технически обоснованных случаях.
По наибольшим линейным размерам длины вала и диаметра выбирают масштаб изображения.
Видео:Допуски, посадки ,система отверстия, система вал.Скачать
Вдоль осевой линии намечают ориентировочно положение участков вала. Используются длины участков, оговоренные в задании. Оставляют места для выносных изображений. Намечают те диаметры, которые или заданы, или могут быть легко определены из таблиц. Например, диаметры резьб, диаметр внутреннего кольца подшипника, равный диаметру цилиндрической части вала под подшипник, размеры «под ключ», диаметры под шпонки и др.
Каждый участок очерчивают тонкими линиями как прямоугольник. После этого прочерчивают такие элементы, как конусности, шпоночные пазы, резьбовые участки. При этом если конусность выходит на какой-то цилиндрический участок известного или легко определяемого диаметра, то его принимают за один из диаметров при изображении этой конусности. При известной длине конуса легко определить другой диаметр. Таким образом, при известных каких-либо двух из необходимых трех размеров конуса третий определяют расчётом.
Следующими изображают выносные элементы, центровые отверстия, шпоночные пазы, шлицы, проточки и канавки, участки «под ключ».
Возвращаясь к изображению вала, прочерчивают на нем все элементы, в том числе тонкими и штриховыми линиями.
Прорисовывают выносные и размерные линии, проставляют размеры, вносят все необходимые обозначения сечений, разрезов, масштабов выносных изображений, видов и др.
Размер и форму элементов вала выбирают из таблиц и сопровождающих эти таблицы рисунков.
Размеры высоты заплечика определяют по известному или найденному меньшему диаметру вала по таблице 4. По той же таблице определяют радиусы галтелей или закруглений по разности сопрягаемых диаметров вала.
Размеры фасок, если они не заданы, находят по таблице 5 из первого (предпочтительного) ряда.
На чертеже вала проставляют требования к термической обработке. Например, вследствие закалки нужно обеспечить заданную твёрдость. Твёрдость обозначается буквами НRСэ и цифрами. Участок вала, на котором следует обеспечить эту твёрдость при его изготовлении, выделяют утолщёнными штрих-пунктирными линиями, параллельными образующим поверхности вала.
В правом верхнем углу чертежа проставляют знак требования качества обработки поверхностей вала, отличного от указанных на поле чертежа. В представленных заданиях будет изображаться условно один из знаков качества, например Rа 12,5. Материал вала указывают в основной надписи. Примеры назначаемых материалов и их условные обозначения приведены в таблице 17.
Видео:Изготовление точного щлицевого вала. Чертеж с техническим требованием полного радиального биенияСкачать
Таблица 17 — Примеры назначаемых материалов валов
В основной надписи указывают индекс чертежа согласно следующей структуре: вначале марка станка, например: ЦМР-2, потом индекс сборочного чертежа механизма станка, например: механизм подачи станка ЦМР-2.03; индекс сборочного чертежа «Вал приводной в сборе» механизма подачи — ЦМР-2.03.02; и, наконец, индекс рабочего чертежа «Вал приводной» — ЦМР-2.03.02.15, где 15 — порядковый номер вала на сборочном чертеже.
💥 Видео
Центровые отверстияСкачать
Оформление чертежа. Указание отверстийСкачать
Зависимый допуск на примере отверстияСкачать
Допуски в системе вал-отверстиеСкачать
ПАЗ или ОТВЕРСТИЕСкачать
Методы выбора допусков и посадок валов и отверстийСкачать
Чертеж вала. Уровень: профессионал. Часть 1 - Выбор геометрииСкачать
Чертеж валаСкачать
Чертеж вал шестерни. Процесс изготовления валов с зубчатым венцомСкачать
02 Модель и чертеж валаСкачать
Кулачковый вал в сбореСкачать
Инструменты КОМПАС - 3D V15 sp 1Скачать
Уроки Компас 3D.ВалСкачать
