начертательная геометрия. Лекции НГ. Российской Федерации Сибирский федеральный университет начертательная геометрия и инженерная графика учебное пособие Красноярск сфу 2016 Начертательная геометрия и инженерная графика 2
 Скачать 2.69 Mb.
|
|
7.1. Изображение и обозначение резьбы 7.1.1. Основные параметры резьбы ГОСТ 11708 – 66) Резьба – это поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура по цилиндрической или конической поверхности. Выступающая часть детали, ограниченная винтовой поверхностью, называется выступом резьбы. Цилиндр (или конус) вместе с образованным винтовым выступом называется винтом Основные параметры резьбы изображены на рис. 7.1. ● Наружный диаметр резьбы d, D – диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной резьбы или впадин внутренней d , D – номинальный диаметр резьбы, расчетная величина. ● Внутренний диаметр резьбы d 1 , D 1 – диаметр воображаемого цилиндра, вписанного во впадины наружной или вершины внутренней резьбы. Глава. Соединение деталей 109 ● Профиль резьбы – контур сечения резьбы плоскостью, проходящей через ось резьбы. Вершина, впадина и боковые стороны – элементы профиля любой резьбы. ● Угол профиля резьбы – это угол между боковыми сторонами профиля. ● Шаг резьбы Р – расстояние между одноименными боковыми сторонами профиля в направлении, параллельном оси резьбы. Если по поверхности цилиндра одновременно перемещается не один, а два и более плоских контура, равномерно смещенных относительно друг друга, то соответственно образуется двух, трех- и более заходная резьба. Рис. 7.1 ● Ход резьбы Р – это расстояние по линии, параллельной оси резьбы, между любой исходной средней точкой, полученной при перемещении исходной средней точки по винтовой линии на угол 360°. 7.1.2. Классификация резьбы Все резьбы делятся на две группы стандартные и нестандартные у стандартной резьбы все параметры стандартные. Резьба может быть цилиндрической и конической (в зависимости оттого, на какой поверхности она нарезана. По расположению резьбы на поверхности стержня или отверстия различают резьбу наружную или внутреннюю. По числу заходов выделяют одно- и многозаходные резьбы. Правая резьба образуется контуром, вращающимся почасовой стрелке и перемещающимся вдоль оси в направлении от наблюдателя. Левая резьба – контуром, вращающимся против часовой стрелки. По назначению резьбы делятся на крепежные и ходовые. Крепежная резьба применяется в соединениях деталей. Ходовая резьба служит для преобразования вращательного движения в поступательное. В зависимости от формы профиля резьба бывает треугольная, трапецеидальная, упорная, круглая и прямоугольная. Профиль резьбы определяет ее название. Метрическая резьба служит основным типом крепежной резьбы треугольного профиля с углом = о (рис. 7.2). Ее используют также в деталях приборов. Размеры элементов метрической резьбы задают в миллиметрах. Начертательная геометрия и инженерная графика Трубную цилиндрическую резьбу используют для соединения в трубопроводах, цилиндрических резьбовых соединениях. Резьба имеет профиль в виде равнобедренного треугольника с углом = о, вершины и впадины профиля скруглены, а в соединении между вершинами и впадинами наружной и внутренней резьбы отсутствуют зазоры, что обеспечивает герметичность в соединениях (рис. 7.3). Рис. 7.2 Рис. 7.3 Измеряют трубную резьбу в дюймах. Номинальный размер резьбы в дюймах – величина условная, она не соответствует внешнему диаметру резьбы, как это принято для большинства резьба равна диаметру условного прохода трубы у (приблизительно внутреннему диаметру трубы (рис. 7.4)). Шаг трубной резьбы задают косвенным способом указывают число ниток резьбы, укладывающихся на один дюйм (1"), 1 дюйм равен 25,4 мм. К ходовым относят трапецеидальную, упорную и прямоугольную резьбы. Трапецеидальная резьба имеет профиль равнобокой трапеции с углом о (рис. 7.5). Для каждого диаметра предусмотрено три различных шага. Рис. 7.4 Рис. 7.5 Упорная резьба имеет профиль неравнобокой трапеции, одна сторона которой наклонена к вертикали под углом о, а другая – под углом о Глава. Соединение деталей рис. 7.6). Для каждого диаметра стандарт предусматривает от одного до пяти различных шагов. Рис. 7.6 Рис. 7.7 Прямоугольная резьба не стандартизована. Профилем такой резьбы являются квадрат или прямоугольник (рис. 7.7). 7.1.3. Изображение резьбы на чертежах (по ГОСТ 2.311 – 68) На стержне резьбу (наружную) изображают сплошными основными линиями по диаметру d и сплошными тонкими по диаметру На изображениях, полученных проецированием на плоскость, перпендикулярную оси резьбы, сплошную тонкую линию не доводят на ¼. Линию фаски не показывают (риса б Рис. Сплошную тонкую линию при изображении резьбы проводят на расстоянии не менее 0,8 мм от основной линии и не более величины шага. Сплошная тонкая линия изображения резьбы на стержне должна пересекать линию границы фаски. В отверстии резьбу (внутреннюю) показывают сплошными основными линиями по внутреннему диаметру D 1 и сплошными тонкими по диаметру D . Границу резьбы наносят на конце полного профиля, до начала сбега. Её проводят до линии наружного диаметра и изображают сплошной толстой линией, если резьба видимая, и штриховой, если невидимая. Штриховку в разрезах и сечениях проводят до сплошной толстой линии. Начертательная геометрия и инженерная графика 112 7.1.4. Обозначение резьбы Для обозначения резьбы применяют ГОСТ 2.311 – 68 и стандарты на отдельные виды резьб. Для всех резьб, кроме конических и трубной цилиндрической, обозначение относят к наружному диаметру и проставляют над размерной линией, на ее продолжении и на полке-выноске (риса б Рис. Необходимо также обратить внимание на некоторые особенности обозначения резьб. В обозначении метрической резьбы крупный шаг не указывается (М, а мелкий указывают обязательно (М. Обозначение конической резьбы и трубной цилиндрической относят к контуру резьбы и наносят только на полке линии-выноски с одной стрелкой (рис. 7.10). Рис. 7.10 В обозначениях остальных резьб всегда указывают наружный диаметр резьбы. Его можно наносить по любому варианту из числа указанных на рис. 7.11, где знаком * отмечены допускаемые места нанесения обозна- Глава. Соединение деталей 113 чения. Прямоугольная резьба не стандартизирована, при ее применении на чертеже указывают все необходимые для изготовления размеры (рис. 7.12). Рис. 7.11 Рис. 7.12 Таблица 7.1 Обозначение резьб Резьба, стандарт Вид резьбы Обозначение Пример Метрическая, ГОСТ 8724 – 81* Крупный шаг Мелкий шаг Многозаходная Левая М Md × P Md × P h (P) LH M20 M20×1,5 M20×3(P1) M20LH M20×1,5LH M20×3(P1)LH Начертательная геометрия и инженерная графика Окончание табл. 7.1 Резьба, стандарт Вид резьбы Обозначение Пример Трубная цилиндрическая, ГОСТ 6357 – 81* Класс А (повышенный) Класс В (нормальный) Левая G Dy (дюймы, класс G Dy (дюймы, класс LH G11/2 – A G11/2 – B G11/2 LH–A G11/2 LH–B Трубная коническая, ГОСТ 6211 – 81* Наружная Внутренняя Внутренняя цилиндрическая Левая R Dy (дюймы) с, Dy (дюймы) R p Dy (дюймы) LH R11/2 с /2 Rp11/2 R11/2 LH с LH Трапецеидальная, ГОСТ 24738 – 81* Однозаходная Левая Trd × P LH Tr40×6 Tr40×6LH Трапецеидальная, ГОСТ 24739 – 81* Многозаходная Левая Trd × P h (P) LH Tr20×8(P4) Tr20×8(P4)LH Упорная, ГОСТ 10177 – 82* Однозаходная Многозаходная Левая Sd × P Sd × P h (P) LH S80×10 S80×20(P10) S80×10LH S80×20(P10)LH Условные обозначения резьб общего назначения даны в табл. 7.1. 7.2. Резьбовые соединения Как уже говорилось выше, в современной технике большое распространение имеют резьбовые соединения, которые применяются для разъемных соединений деталей. Части резьбовых соединений могут непосредственно свинчиваться друг с другом (рис. 7.13) или соединяться с помощью крепежных деталей болтов, винтов, шпилек, гаек, шайб. Все крепежные детали стандартизированы. На рис. 7.14 дана структура обозначения болтов, винтов, шпилек и гаек. Форма, размеры и другие характеристики крепежных изделий (такие как материал, класс прочности, характер покрытия и т. д) стандартизированы, но без специальных знаний их нельзя обоснованно назначить. Поэтому на учебных чертежах, выполняемых по курсу инженерной графики, допускается в условных обозначениях крепежных изделий некоторые параметры не указывать. Например, обозначение болта – Болт М ГОСТ 7798–70, обозначение гайки – Гайка М ГОСТ 5915–70. Обозначение еще более упрощается, если детали имеют первое исполнение (не указывается) и крупный шаг (не указывается Болт М ГОСТ 7798–70, Гайка М ГОСТ 5915–70. Аналогичные упрощения допускаются при обозначении шайб и шплинтов. Глава. Соединение деталей Существует большое разнообразие крепежных изделий. Если сту- дент-заочник не сталкивался сними в своей практической деятельности, то следует ознакомиться в любой справочной литературе. Главное – понять, что записываемые обозначения резьбовых изделий должны быть точными, строго соответствовать стандартам. Необходимо запомнить правило, что в резьбовых соединениях, изображенных в разрезе, резьба стержня закрывает резьбу отверстия (рис. 7.13). При изображении резьбовых соединений на учебных чертежах их вычерчивают не по размерам соответствующих стандартов, а по относительным расчетным (в зависимости от наружного диаметра резьбы. На рис. 7.15 дано изображение болтового соединения, вычерченного по относительным размерам. При выполнении заданий наружный диаметр резьбы и рабочую длину болта необходимо взять из табл. 7.2 (по варианту. Толщины присоединяемых деталей берут произвольно. Рис. 7.13 При вычерчивании шпилечного соединения необходимо учесть материал детали (заданы в табл. 7.2), в которую ввинчивают шпильку. Длина ввинчиваемого конца шпильки для стальных, латунных, бронзовых деталей рис. 7.16) в = d (по ГОСТ 22032–76 ), для деталей из кованого и серого чугуна в = 1,25 d (по ГОСТ, для деталей из легких сплавов в = по ГОСТ 22038–76). Длина резьбы гаечного конца шпильки в 2 d + 6. Глубину сверленого гнезда принимают равной H гн = в + 0,5 d . Толщина присоединяемой детали произвольна. По условным соотношениям в зависимости от наружного диаметра резьбы вычерчивают шпилечное соединение и гнезда под шпильку – свер- леное и нарезное (рис. 7.17, 1 – сверленое гнездо 2 – нарезное гнездо. Начертательная геометрия и инженерная графика Рис. 7.14 Глава. Соединение деталей Рис. 7.15 Таблица 7.2 Данные, необходимые для вычерчивания болтового и шпилечного соединений Номер варианта Болтовое соединение Шпилечное соединение Болт, ГОСТ 7798–70 резьба) Длина болта, мм Шпилька, ГОСТ 22032–76 ГОСТ 22034–76 ГОСТ 22038–76 резьба) Длина шпильки, мм Материал 1,11 ММ Чугун 2,12 ММ Сталь 3,13 ММ Легкий сплав 4,14 ММ Сталь 5,15 ММ Легкий сплав 6,16 ММ Сталь 7,17 ММ Легкий сплав 8,18 ММ Чугун 9,10,0 ММ Чугун Примечание Для всех вариантов принять следующие государственные стандарты в условных обозначениях крепежных деталей Гайка ГОСТ 5915–70, исполнение 1; Шайба ГОСТ 11371–78, исполнение 1. Начертательная геометрия и инженерная графика Рис. Рис. 7.17 Глава. Соединение деталей Все остальные расчетные соотношения шпилечного соединения полностью совпадают с расчетными соотношениями болтового соединения рис. 7.15). При вычерчивании шпилечного соединения особое внимание необходимо обратить на изображение резьбового соединения – переход линий резьбы шпильки в линии резьбы отверстия. 7.3. Содержание и оформление графической работы Поданному разделу курса необходимо выполнить графическую работу Резьбовые соединения, контрольную работу 2, лист 3 на листе формата А (297×420) мм. В соответствии с номером варианта (табл. 1.2) необходимо вычертить по относительным размерам болтовое и шпилечное соединения и упрощенное изображение резьбовых соединений выполнить надписи условного обозначения всех крепежных деталей шрифтом 5; проставить необходимые размеры основную надпись заполнить так, как показано на рис. 7.18. При этом гр. 1 должна содержать такую информацию ИГДГ. ИГРС02. 001, где РС – резьбовые соединения. Рис. 7.18 Образец выполнения графической работы 2, лист 3 Резьбовые соединения приведен на рис. 7.19. Начертательная геометрия и инженерная графика Рис. 7.19 Глава. Соединение деталей Вопросы и задания для самопроверки. Каковы основные параметры резьбы 2. Какая зависимость существует между шагом и ходом резьбы 3. Назовите основные стандартные резьбы. 4. Как условно изображают цилиндрическую и коническую резьбы на стержне в отверстии в резьбовом соединении 5. Как проставляют размеры резьбы Начертательная геометрия и инженерная графика Глава ЧЕРТЕЖИ И ЭСКИЗЫ ДЕТАЛЕЙ Чертеж детали – рабочий конструкторский графический документ, предназначенный для изготовления и контроля детали. Он должен содержать ● необходимые изображения (виды, сечения, разрезы, выносные элементы размеры и предельные отклонения (на учебных чертежах по курсу инженерной графики предельные отклонения не наносят ● обозначения шероховатости обрабатываемых поверхностей ● основную надпись ● другие данные, необходимые для обеспечения качества детали в учебных чертежах по инженерной графике приводят только те данные, которые не требуют от студента подготовки по специальным дисциплинам. Изучение правили выработку практических навыков в разработке чертежей деталей обычно осуществляют в три этапа выполнение эскизов деталей с натуры выполнение чертежей деталей по их эскизам выполнение чертежей детали по проектному конструкторскому чертежу общего вида изделия. Эскиз детали – это конструкторский документ, содержащий изображение детали и данные, необходимые для ее изготовления и контроля, выполненный от руки в глазомерном масштабе (с соблюдением пропорциональности размеров элементов детали. Эскиз – это документ для разового использования или выполнения по нему рабочего чертежа детали. Эскизы должны быть оформлены в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД. 8.1. Этапы выполнения эскизов деталей Выполнение эскиза детали можно разбить на две стадии подготовительную и основную. Подготовительная стадия. Анализируют деталь и мысленно расчленяют ее на простые геометрические формы. 2. Выбирают главный вид и количество изображений. Главным изображением детали может быть вид, разрез или соединение вида и разреза. Глава. Чертежи и эскизы деталей Главное изображение детали должно давать наиболее полное представление о форме и размерах детали. 3. Устанавливают величину изображений и выбирают формат. Основная стадия На выбранном формате наносят рамку и основную надпись. Если на формате А выполняют два эскиза, то его делят на два формата А (297×210) (рис. 8.1). Рис. 8.1 1. Строят габаритные прямоугольники, ограничивающие контуры изображений. Расстояния между ними должны быть достаточными для размещения размеров, надписей и обозначений. Проводят осевые и центровые линии риса. Наносят тонкими линиями внешние контуры на видах и разрезах рис. 8.2, б. 3. Построив все изображения и убедившись в их правильности, обводят линии видимого контура. 4. Заштриховывают разрезы (рис. 8.2, в. 5. Проводят выносные и размерные линии (рис. 8.2, г. 6. Инструментами обмеряют детали, наносят размерные числа (рис. 8.3). Особое внимание при эскизировании деталей следует обратить на выбор главного изображения и определение количества изображений. Расположение изображений на поле чертежа зависит от конструкции детали, от способа ее изготовления, обработки. В связи с этим полезно запомнить несколько правил ● для деталей, имеющих форму тела вращения (валики, оси, втулки, ось вращения изображают горизонтально, те. параллельно основной надписи чертежа. Такое изображение обусловлено положением детали при ее обработке на станке (рис. 8.4); Начертательная геометрия и инженерная графика Рис. 8.2 Глава. Чертежи и эскизы деталей Рис. 8.3 Начертательная геометрия и инженерная графика Рис. 8.4 Глава. Чертежи и эскизы деталей 127 ● детали, имеющие форму тела вращения, но содержащие гранные поверхности (гайки, штуцера, вычерчивают в двух изображениях. Второе изображение дает форму гранного элемента детали. Ось таких деталей также располагают горизонтально. При этом на главном виде изображают максимальное число граней Рис. 8.5 Рис. 8.6 ● детали, полученные литьем (форсунка, крышки, фланцы) с последующей механической обработкой, изображают таким образом, чтобы основная обработанная плоскость детали располагалась горизонтально относительно основной надписи ● общее количество изображений должно быть минимальным, но достаточным для передачи формы детали (рис. 8.3). Количество изображений можно сократить, используя символы ирис. Правила нанесения размеров на машиностроительные чертежи Величину изображаемого предмета (изделия) и его элементов определяют размерные числа, нанесенные на чертеж. При нанесении размеров следует помнить, что размерные числа независимо от выбранного масштаба должны соответствовать натуральной величине всех элементов изображаемой детали. Каждый размер наносят только один рази на том изображении, где наиболее полно выражена форма соответствующего элемента детали. Общее количество размеров на чертеже должно быть минимальными в тоже время достаточным для изготовления и контроля данного изделия. Размеры одного итого же элемента на разных изображениях повторять не допускается. Чтобы проверить полноту простановки размеров на эскизе, нужно попытаться вычертить изображение детали по размерам. При этом сразу станет ясно, каких размеров не хватает. Начертательная геометрия и инженерная графика Проставлять размеры рекомендуется в таком порядке 1) размеры каждого геометрического элемента, входящего в конструкцию детали 2) расстояния между осевыми и центровыми линиями и расстояния от этих линий до базовых линий 3) габаритные размеры (наибольшая длина, ширина, высота. Все размеры должны наноситься от базовых поверхностей, линий или точек, относительно которых определяется положение отдельных элементов детали при их изготовлении или эксплуатации в готовом изделии. Линейные и угловые размеры наносят от баз тремя способами цепным, координатными комбинированным (рис. 8.7). При нанесении размеров цепочкой необходимо чтобы размерная цепь не была замкнутой. При этом способе каждый элемент детали обрабатывают отдельно (риса. Способ применяют в тех случаях, когда требуется точно выдержать размеры отдельных элементов, а не суммарный размер. При координатном способе размеры наносят от одной базы (рис. 8.7, б. Этот способ позволяет обеспечить высокую точность исполнения размеров. Координатный способ используют в том случае, если размеры одной детали связаны с размерами другой детали в изделии. Комбинированный способ (рис. 8.7, в) сочетает в себе особенности цепного и координатного способов. На рис. 8.7 буквами указаны базы. При нанесении размеров на чертежах необходимо помнить ряд правил. Размерные числа наносят над размерной линией примерно посередине. При расположении нескольких параллельных размерных линий на небольшом расстоянии друг от друга числа наносят в шахматном порядке (рис. 8.8). Допускается размерные линии ограничивать одной стрелкой при неполном изображении симметричного контура (рис. 8.9), присоединении половины вида и половины разреза. При этом другой конец размерной линии обрывается за центром или осью симметрии. Рекомендуется группировать отдельно размеры, относящиеся к внутренними наружным очертаниям детали. Присоединении части вида и части разреза размеры наружных очертаний проставляются со стороны вида, а внутренних – со стороны разреза (рис. 8.10). Если на изделии имеются два одинаковых и симметрично расположенных элемента (кроме отверстий, то количество элементов не указывают, а размеры, относящиеся к ним, проставляют один раз (рис. 8.11). При нанесении размеров, определяющих расстояние между равномерно расположенными одинаковыми элементами изделия (например отверстиями, рекомендуется вместо размерных цепей наносить размер между соседними и размер между крайними элементами в виде произведения количества промежутков между элементами на размер промежутка (рис. 8.12). Глава. Чертежи и эскизы деталей а б в Рис. 8.7 Рис. 8.8 Начертательная геометрия и инженерная графика Рис. 8.9 Рис. 8.10 Рис. 8.11 Глава. Чертежи и эскизы деталей Рис. 8.12 Рис. 8.13 Рис. 8.14 Начертательная геометрия и инженерная графика Для деталей, имеющих несколько цилиндрических поверхностей разного диаметра (валы или отверстия, необходимо указывать диаметр каждой цилиндрической поверхности, даже если некоторые из них имеют одинаковый диаметр (рис. 8.13). Размеры проточек, канавок, фасок и т. п. следует задавать самостоятельно, а не включать их в размерные цепи (рис. 8.14). Некоторые элементы деталей зависят от формы режущего инструмента. Например, дно глухого отверстия получается коническим из-за формы заточки сверла. Размер глубины таких отверстий проставляют на цилиндрической части (рис. 8.15). Рис. 8.15 Рис. 8.16 Рис. 8.17 Размеры зенковок проставляют так, как показано на рис. 8.16, 8.17. |