Соединение болтовое, шпиличное, трубное

Введение 

    В данной курсовой работе мы познакомились  с выполнение таких чертежей как  соединение болтовое, шпилечное, трубное которые мы соединяли при помощи резьбового соединения, а также выполнили эскизы вала, зубчатого колеса и начертили из них сборочный чертеж.

    Резьба  – поверхность, образованная при  винтовом движении плоского контура  по цилиндрической или канонической поверхности. Основными параметрами  резьбы являются: шаг, ход, наружный, внутренний и средний диаметры.

    Эскиз – это чертеж, выполненный от руки без применения чертежных инструментов, в глазомерном масштабе с сохранением пропорций между элементами детали.

    Сборочный чертеж – технический документ, содержащий изображение сборочной  единицы и другие данные, необходимые  для ее сборки, изготовления и контроля.

    Применение  этих навыков черчения понадобятся  нам в дальнейшей инженерной деятельности, а так же при выполнении других курсовых и дипломных  проектов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Соединение  болтовое 

    Включает  в себя две детали, которые необходимо соединить болт, гайку накидную и шайбу. 

    Дано: 

    Диаметр болта: d_cт = М 20 мм 

    Толщина детали: A = 20 мм 

    Толщина детали: B = 25 мм 

    Расчетная часть: 

    Длина болта без головки: A + B + K + S_ш + h = 74 (75 мм) 

    Длина свободного конца  болта: K = 0,5 * d = 10 мм 

    Толщина шайбы: S_ш = 0,15 * d = 3 мм 

    Высота  накидной гайки: h = 0,8 * d = 16 мм 

    Диаметр отверстия просверленного в обоих деталях  под болт: d₁ = 1,1 * d = 22 мм 

    Внутренний  диаметр резьбы: d₂ = 0,85 * d = 17 мм 

    Длина нарезной части болта: l₀ = 2 * d + 6 =46 мм 

    Диаметр окружности описанный  вокруг головки болта  и гайки накидной:

    D = 2 * d = 40 мм 

    Наружный  диаметр шайбы  D₁ = 2,2 * d = 44 мм 

    Высота  головки болта: H = 0,7 * d = 14 мм 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Соединение  шпилечное 

    Включает  в себя две детали, которые необходимо соединить шпильку, гайку накидную и шайбу. 

    Дано: 

    Диаметр шпильки: d_cт = М 36 мм 

    Толщина детали: С = 38 мм 

    Расчетная часть: 

    Длина шпильки: l = C + S + H + K = 95 мм 

    Длина свободного конца  шпильки: K = (0,3 / 0,5) * d = 21 мм 

    Толщина шайбы: S_ш = 0,15 * d = 5 мм 

    Высота  накидной гайки: H = 0,8 * d = 30 мм 

    Высота  фаски на стержне  фаски: С = 0,15 * d = 5 мм 

    Диаметр шайбы: D_ш = 2,2 * d = 79 мм 

    Диаметр гайки: D = 2 * d = 72 мм 

    Диаметр под шпильку присоединяемой детали: d₀ = 1,1 * d = 39 мм 

    Внутренний диаметр резьбы: d₁ = 0,85 * d = 30 мм 

    Глубина отверстия под  ввинчиваемый конец  шпильки: l₂ = l₁ + 0,85 * d = 105 мм 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Соединение  трубное 

    ГОСТ 32.62 – 75* - газопроводные и водопроводные  трубы стальные. Все эти трубы  характеризуются условным проходом величина которого равна внутреннему диаметру трубы в мм. На чертежах трубная резьба обозначается в дюймах обозначается G. Для соединения труб между собой применяют стандартные соединительные детали фитинги в зависимости от характера и формы соединения фитинги имеют стандартную форму и размеры. При выполнении чертежей труба показывается не завинченной на 3 – 4 мм, для вычерчивания соединения трубного задается D_y = 25, все остальные части соединения подбираются по ГОСТУ 63.57 – 81*.

    На  одной из труб резьбу нарезают более длинную с учетом что на нее можно будет навинтить контргайку и при этом останется запас 2 – 3 витка такое соединение называется сгон. 

    Расчетная часть: 

    D_y = 25 мм 

    Муфта прямая ГОСТ 89.66 – 76* 

    Размеры фитинга составляет толщина стенки 5 мм, длина 43 мм, диаметр отверстия с резьбой 33, 25 

    Диаметр контргайки: D = 53 мм 

    Высота  контргайки: h = 10 мм 

    Размер  под ключ: S = 46 мм 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Эскиз вала 

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

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

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

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

Эскиз зубчатого колеса 

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

    Основные  параметры зубчатого  колеса 

    Зубчатый  венец ограничивается окружностью  вершин зубьев диаметром d_a и окружностью d_f. 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 P, окружную толщину зуба S и окружную ширину впадин l_t. Боковая поверхность зуба, называемая профилем зуба, очерчивается эвольвентой окружности.

    Основным  параметром зубчатого колеса является модуль, определяемый по формуле: 

    Расчетная часть: 

    Расчет  геометрических параметров зубчатого колеса 

    Число зубьев z = 54 мм 

    Окружности  вершин зубьев d_a = 168 мм 

    Модуль  зубчатого колеса определяется по формуле: m = 3 мм 

    Диаметр делительной окружности: d = m * z = 162 мм 

    Высоты  головки зуба: h_a = m = 3 мм 

    Высота  ножки зуба: d_f = d - 2,5 * m = 478,5 мм 

    Расчет  конструктивных элементов  вала 

    Для расчета конструктивных элементов колеса, кроме геометрических параметров, необходимо знать диаметр вала – d_B и длину шпоночного паза в месте посадки зубчатого колеса l.

    Диаметр отверстия колеса под вал D_B равен диаметру вала d_B в месте посадки зубчатого колеса.

    Длину ступицы L_cт принять на 5…10 мм больше длины шпоночного паза. 

    Ориентировочные соотношения размеров зубчатого колеса 

    Диаметр отверстия по вал: D_в = d_в = 20 мм 

    Длина ступицы: L_ст = l + (5…10) мм = 30 мм 

    Ширина  зубчатого венца: B = L_ст = 30 мм 

    Толщина обода зубчатого венца: δ₁ = 2,5 * m = 7,5 мм 

    Толщина диска: δ₂ = 0,3 * B = 9 мм 

    Наружный  диаметр ступицы: D_ст = 1,6 * d_в = 32 мм 

    Диаметр обода: D_k = d_f – 2 * δ₁ = 139,5 мм 

    Диаметр центровой окружности: D₁ = 0,5 (D_к + D_ст) = 857,5 мм 

    Диаметр отверстия в диске: D₀ = (D_к – D_ст)/4 = 26 мм 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Шпоночные соединения 

    Для подвижного или неподвижного 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 колеса. Между  пазом втулки и верхней гранью шпонки должен быть небольшой зазор, определяемый размерами пазов на валу t₁ и ступица t₂.

    В продольном разрезе шпонки показывают нерассеченными. Форма и размеры шпонок и пазов стандартизованы и зависят от диаметра вала и условий эксплуатации соединяемых деталей. Длину шпонки выбирают из стандартного ряда длину 5…10 мм меньше длины ступицы зубчатого колеса L_cт.

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

    Расчетная часть: 

    Ширина  шпонки: b = 8 мм 

    Высота  шпонки: h = 7 мм 

    Длина шпонки: l = 25 мм 

    Глубина паза: t₁ = 4, t₂ = 3,3 мм 

    Длина ступицы: L_ст = l + (5…10) мм = 30  мм 
 
 

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Сборочный чертеж 

    Сборочный чертеж – технический документ, содержащий изображение сборочной  единицы и другие данные, необходимые  для ее сборки, изготовления и контроля.

    Сборочный чертеж должен содержать:

    изображение сборочной единицы, дающее представление о расположении и взаимной связи составных частей.

    номера  позиций составных частей в соответствии с номерами позиции спецификации.

    К сборочному чертежу прилагаются  эскизы деталей, входящие в состав сборочной  единицы.

    Размеры на сборочный чертеж можно распределить на две группы.

    Исполнительные  – размеры, которые должны быть выполнены  или проконтролированы по данному  сборочному чертежу.