Курсовая работа Геометрическое черчение Проекционное черчение Изучение резьбовых соединений Соединение деталей Эскизы и рабочие чертежи деталей Техническая механика

Курс лекций Инженерная графика Детали машин и основы конструирования

Конструирование валов

Для редукторов общего назначения рекомендуется выполнять простые по конструкции гладкие валы одинакового номи­нального диаметра по всей длине; для обеспечения требуемых посадок деталей соответствующие участки вала должны иметь предусмотренные отклонения. Но если места посадок отдалены от конца вала, то установка деталей затрудняется. Поэтому для удобства сборки и разборки узла вала, замены подшипников и других насаживаемых деталей валы выполняют ступенчаты­ми. Пример такой конструкции представлен на рис. 8.4. На участках вала, предназначенных для неподвижных посадок дета­лей, указывают отклонения размеров вала типа s6, u7, r6 и п6 со скосами для облегчения монтажа. Размеры скосов и фасок, мм (места I и II), в зависимости от диаметра при­легающего участка вала, таковы:

d вала 15-30 30-45 45-70 70-100 100-150

с. . 1,5 2,5 2,5 3 4

а … 2 3 5 5 8

a° . 30 30 30 30 10

Для плотного прилегания торцов деталей к буртикам вала в месте III перехода делают галтели радиусом r в зависимости от диаметра d1, (размеры, мм:

Математика, информатика, архитектура, дизайн. Лекции по электротехнике История искусства

d1 15-30 30-45 45-70 70-100 100-150

r. . 1,0 1,0 1,5 2,0 2,5

c … 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0

Рис. 8.4. Конструкция вала редуктора

Рис. 8.5. Рабочий чертеж вала

В местах перехода от d к D, если детали здесь не устанав­ливают, предусматривают галтели с радиусом закругления R » 0,4 (D – d).

Правый конец вала длиной l одинакового номинального диаметра d2 = d3 имеет на участке длиной l1 отклонение k6 для посадки муфты или шкива. Участок левее, не сопрягаемый с деталями, показан с отклонением h11. Это позволяет умень­шить число ступеней вала.

Пример выполнения рабочего чертежа ступенчатого вала дан на рис. 8.5.

ШПОНОЧНЫЕ И ШЛИЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Для соединения вала с деталями, передающими вращение, часто применяют призматические шпонки (табл. 8.9) из стали, имеющей sв ³ 600 МПа, например, из сталей 45, Ст6.

8.9.  Шпонки призматические (по ГОСТ 23360-78, 

с сокращениями)

Размеры, мм

Диаметр вала d

Сечение

b х h

Глубина паза

Фаска

s x 45о

вала t1

втулки t2

Св. 10 до 12

4x4

2,5

1,8

0,08 - 0,16

» 12 » 17

» 17 » 22

» 22 » 30

5 x 5

6 x 6

8 x 7

3,0

3,5

4,0

2,3

2,8

3,3

0,16 - 0,25

» 30 » 38

» 38 » 44

» 44 » 50

» 50 » 58

» 58 » 65

10 х 8

12 x 8

14 x 9

16 х 10

18 x 11

5,0

5,0

5,5

6,0

7,0

3,3

3,3

3,8

4,3

4,4

0,25 - 0,40 

» 65 » 75

» 75 » 85

» 85 » 95

» 95 » 110

20 x 12

22 x 14

25 x 14

28 x 16

7,5

9,0

9,0

10,0

4,9

5,4

5,4

6,4

0,40 - 0,60

Примечания: 1. Длину шпонки выбирают из ряда: 6; 8; 10; 12; 14; 16; 18; 20;  25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160; 180; 200 … (до 500),

 2. Материал шпонок — сталь чистотянутая с временным сопротивлением разрыву не менее 590 МПа.

 3. Примеры условного обозначения шпонок:

  исполнение 1, сечение b х h = 20 х 12, длина 90 мм:

Шпонка 20 х 12 х 90  ГОСТ 23360-78

То же, исполнение 2

Шпонка 2 - 20 х 12 х 90 ГОСТ 23360- 78

Длину шпонки назначают из стандартного ряда так, чтобы она была несколько меньше длины ступицы (примерно на 5—10мм). Напряжение смятия узких граней шпонки не должно превышать допускаемого, т. е. должно удовлетворяться условие

где Т – передаваемый вращающий момент, Н×мм; d — диаметр вала в месте установки шпонки; площадь смятия Асм = (h — t1) lр; lр — рабочая длина шпонки: для шпонки с плоскими торцами lр = l, при скругленных торцах lр = l — b; при стальной ступице и спокойной нагрузке допускаемое напря­жение смятия [s]cм £ 100 МПа; при колебаниях нагрузки следует снижать [s]cм на 20 — 25%; при ударной нагрузке снижать на 40-50%; для насаживаемых на вал чугунных деталей приве­денные значения [s]см снижать вдвое.

С учетом приведенных выше значений F и Асм формулу (8.21) приводят к виду

Если при проверке шпонки sсм окажется значительно ниже [s]см, то можно взять шпонку меньшего сечения — как для вала предыдущего диапазона диаметров, но обязательно проверить, ее на смятие.

Если же sсм окажется больше [s]см, то допускается установка двух шпонок под утлом 180о (предполагается, что каждая шпонка воспринимает половину нагрузки), однако рациональ­нее перейти на шлицевое соединение.

Для относительно тонких валов (диаметром примерно до 44 мм) допускается установка сегментных шпонок (табл. 8.10).

Соединение проверяют на смятие

а шпонку — на срез

Значения [s]см такие же, как к для призматических шпонок; [t]ср» 0,6[s]см.

Шлицевые соединения надежнее шпоночных, в особенности при переменных нагрузках; в них достигается более точная центровка деталей на валу, а распределение нагрузки по шлицам облегчает перемещение подвижных деталей вдоль по валу.

В табл. 8.11 приведены размеры прямобочных шлицевых соединений, в табл. 8.12. – размеры эвольвентных шлицевых соединений.

Выбранное соединение проверяют на смятие

Здесь Т – передаваемый вращающий момент; множитель 0,75 введен для учета неравномерности распределния давления по шлицам; z – числу щлицев; Асм – расчетная поверхность смятия,

где l – длина ступицы; Rср – 0,25 (D – d).

8.10. Шпонки сегментные (по ГОСТ 24071-80, с сокращениями)

Размеры, мм

Диаметр

вала D

Размеры

шпонки

b х h х d

Глубина паза

Фаска

s x 45o

вала t1

втулки t2

Св.

До

10

12

3 x 6, 5 x 16

5,3

1,4

0,08 – 0,16

12

14

16

18

20

22

25

14

16

18

20

22

25

28

4 x 6, 5 x 16

4 x 7, 5 х 19

5 x 6, 5 x 16

5 x 7 x 19

5 x 9 x 22

6 x 9 x 22

6 x 10 x 25

5,0

6,0

4,5

5,5

7,0

6,5

7,5

1,8

1,8

2,3

2,3

2,3

2,8

2,8

0,16 - 0,25

28

32

32

38

8 х 11 х 28

10 x 13 x 32

8,0

10,0

3,3

3,3

0,25 - 0,40

Примечания: 1. Материал шпонок — сталь чнстотянутая. sв ³ 590 МПа.

  2. В зависимости от принятой базы обработки на рабочем чертеже указывают размер t1 для вала (предпочтительный вариант) или D – t ; для втулки — размер D + t2..

8.11. Соединения шлицевые прямоточные

(по ГОСТ 1139-80, с сокращениями)

Размеры,  мм

Число зубьев z

d

D

b

d1

a

f

r, не более

Не менее

Легкая серия 

6

23

26

28

26

30

32

6

6

7

22,1

24,6

26,7

3,54

3,85

4,03

0,3

0,2



Продолжение табл. 8.11.

Число зубьев z

d

D

b

d1

a

f

r, не более

Не менее

8

32

36

42

46

36

40

46

50

6

7

8

9

30,4

34,5

40,4

44,6

2,71

3,46

5,03

5,75

0,4

0,3

8

52

56

62

72

82

92

58

62

68

78

88

98

10

10

12

12

12

14

49,7

53,6

59,8

69,6

79,3

89,4

4,89

6,38

7,31

5,45

8,62

10,08

0,5

0,5

Средняя серия

6

16

18

20

22

4

5

14,4

16,7

-

-

0,3

0,2

6

21

23

25

28

5

6

19,5

21,3

1,95

1,34

0,3

0,3

6

26

28

32

34

6

7

23,4

25,9

1,65

1,70

0,4

0,3

8

32

36

42

38

42

48

6

7

8

29,4

33,5

39,5

-

1,02

2,57

0,4

0,3

8

46

52

56

62

54

60

65

72

9

10

10

12

42,7

48,7

52,2

57,8

-

2,44

2,50

2,40

0,5

0,5

10

72

82

92

82

92

102

12

12

14

67,4

77,1

87,3

-

3,0

4,5

0,5

0,5

Тяжелая серия

z

d

D

b

d1

f

r

10

16

18

21

23

20

23

26

29

2,5

3,0

3,0

4,0

14,1

15,6

18,5

20,3

0,3

0,2

10

26

28

32

36

42

32

35

40

45

52

4,0

4,0

5,0

5,0

6,0

23,0

25,4

28,0

31,3

36,9

0,4

0,3

10

46

56

7,0

40,9

0,5

0,5

16

52

56

62

72

60

65

72

82

5,0

5,0

6,0

7,0

47,0

50,6

56,1

65,9

20

20

82

92

92

102

6,0

7,0

75,6

85,5

Примечание. Исполнение А дано для изготовления валов соединений легкой в средней серий методом обкатывания. Валы соединений тяжелой серии методом обкатывания не изготовляют.

8.12. Соединения шлицевые эвольвентные

(по ГОСТ 6033-80, с сокращениями)

Нанесение позиций деталей и подразделений изделий на сборочных чертежах

1. Номера деталей и подразделений (узлов, комплектов и т. п.) изделий указываются на сборочных чертежах на выносках, по возможности вне контура проекций. Помещать цифры номеров следует на „полках".

2. Номер следует выносить с того вида или разреза, где данная деталь или данное подразделение изделия проектируется как видимое, отдавая преимущество при прочих равных условиях главному виду.

3. Номер каждой детали или каждого подразделения изделия следует, как правило, указывать на данном сборочном чертеже лишь один раз.

4. „Полки" для цифр позиций следует располагать по направлениям, параллельным или перпендикулярным по отношению к направлению основной надписи на чертеже, по возможности на одной линии (фиг. 472). Расположение в шахматном порядке допускается лишь в случае стеснённости при размещении. Позиции рекомендуется по возможности располагать либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки, но только в одном направлении.

5. Цифры для номеров должны быть по размеру больше, чем цифры для размеров на том же чертеже, и выполнены в соответствии с ГОСТ 3454-46.

6. Толщина „полки" должна примерно равняться толщине обводки линий видимого контура на данном чертеже.

7. Линии-выноски не должны пересекаться между собой, не должны быть параллельны линиям штриховки (если выноска проходит по заштрихованному полю) и по возможности не должны пересекать проекций других деталей. Допускается применять ломаные линии-выноски, но не более чем с одним изломом. Толщина линии- выноски должна быть такой же, как толщина размерных и выносных линий на данном чертеже (b/4 и менее).


На главную