Правила выполнения рабочих чертежей деталей

Нанесение размеров. Общее количество размеров на чертеже должно быть минимальным, но достаточным для изготовления и контроля детали [2].

Не допускается указывать на чертеже один и тот же размер несколько раз.

Размеры, относящиеся к одному конструктивному элементу, следует группировать в одном месте.

Не допускается включать в общую размерную цепочку ширины фасок и канавок. Форму и размеры канавки рекомендуется изображать на выносном элементе в увеличенном масштабе.

Нельзя использовать линии контура, осевые, центровые и выносные в качестве размерных.

Следует избегать пересечения размерных и выносных линий.

Размерные числа нельзя разделять или пересекать другими линиями чертежа и наносить в местах пересечения размерных, осевых и центровых линий. В местах нанесения размерного числа осевые, центровые и линии штриховки прерывают.

Перед числом, определяющим форму поверхности, наносят условный знак Æ (диаметр), □ (квадрат), Ð (уклон), R (радиус) и др.

 

Таблица 7.7

Шероховатость  поверхностей деталей

 

Вид поверхности	, мкм
1	2
Посадочные поверхности валов и корпусов из стали под подшипники качения класса точности 0 при: d или D до 80 мм d или D св. 80 мм	1,25 2,5
Посадочные поверхности корпусов из чугуна под подшипники качения класса точности 0 при: D до 80 мм D св. 80 мм	2,5 3,2
Торцы заплечиков валов и корпусов для базирования подшипников качения класса точности 0	2,5
Поверхности валов для соединений с натягом	0,8
Торцы заплечиков валов для базирования зубчатых, червячных колес при отношении длины отверстия ступицы к его диаметру: l / d < 0,7 l / d ³ 0,7	1,6 3,2
Поверхности валов под резиновые манжеты	0,32
Канавки, фаски, радиусы галтелей на валах	6,3
Поверхности шпоночных пазов на валах: рабочие нерабочие	3,2 6,3
Поверхности шпоночных пазов в отверстиях колес, шкивов: рабочие нерабочие	1,6 3,2
Поверхности отверстий ступиц для соединений с натягом	1,6
Торцы ступиц зубчатых, червячных колес, базирующихся по торцу заплечиков валов, при отношении длины отверстия в ступице к его диаметру: l / d < 0,7 l / d ³ 0,7	1,6 3,2
Торцы ступиц зубчатых, червячных колес, по которым базируют подшипники качения класса точности 0	1,6
Свободные (нерабочие) торцовые поверхности зубчатых, червячных колес	6,3
Рабочие поверхности зубьев зубчатых колес внешнего зацепления: с модулем £ 5 мм с модулем > 5 мм	1,25 2,5
Поверхности выступов зубьев колес, витков червяков, зубьев звездочек цепных передач	6,3
Фаски и выточки на колесах	6,3

Размеры, не выполняемые по данному чертежу, являются справочными. Они отмечаются на чертеже знаком «*», а в технических требованиях записывают: *Размеры для справок.

У размеров, контроль которых технически затруднен, наносят знак «**», а в технических требованиях записывают: **Размеры обеспеч. инстр.

Один из размеров, составляющих размерную цепь, на чертеже не наносят или указывают в технических требованиях в качестве справочного.

Размеры нескольких одинаковых элементов детали, как правило, наносят один раз с указанием на поле – выноске количества этих элементов.

Осевые линейные размеры располагают под изображением детали на возможно меньшем числе уровней.

 

Нанесение обозначений и технических требований. Условные изображения баз наносят под изображением детали.

Условные изображения допусков формы и расположений поверхностей – над изображением детали на одном–двух уровнях.

Условные изображения шероховатости – на верхних линиях контура, выносных линиях или на полках линий – выносок, а на торцовых поверхностях – под изображением детали.

Параметры термообработки поверхности – на полках линий – выносок над изображением детали.

Технические требования располагают над основной надписью и записывают в следующей последовательности:

1. Требования к материалу, заготовке, термической обработке и свойствам материала готовой детали (… НВ, … HRC).

2. Указания о размерах (размеры для справок, радиусы скруглений, углы и др.).

3. Предельные отклонения размеров.

4. Допуски формы и взаимного расположения поверхностей.

Размеры и предельные отклонения приводят в технических требованиях с указанием единиц измерения.

Основная надпись. Основную надпись располагают в правом нижнем углу чертежа [4], на листах формата А4 – вдоль короткой стороны, на листах других форматов – вдоль короткой и длинной сторон.

Форма 1 основной надписи первого листа для всех видов чертежей и форма 2 а для последующих листов приведены в Приложении 1. 

В графах основных надписей (номера граф приведены в скобках) указывают:

– в графе 1 – наименование детали в именительном падеже единственного числа. Имя существительное располагают на первом листе;

– в графе 2 – обозначение (шифр) чертежа;

– в графе 3 – обозначение по стандарту материала детали, например Сталь 45 ГОСТ 1050-88;

– в графе 4 – литеру документа; на учебных документах в первой клетке ставят литеру «У»;

– в графе 5 – массу изделия в кг без указания единицы измерения (в учебных проектах графу 5 можно не заполнять);

– в графе 6 – масштаб;

– в графе 7 – порядковый номер листа; на документах, состоящих из одного листа, графу 7 не заполняют;

– в графе 8 – общее количество листов документа (только на первом листе);

– в графе 9 – сокращенное название вуза, номер учебной группы, например УГАТУ, гр. НИ-300;

– в графе 10 – характер работы (разработал, проверил и т. д.);

– в графах 11, 12, 13 – фамилии лиц, подписавших документ, их подписи и даты подписания.

Остальные графы на учебных чертежах не заполняют.

 

Оформление рабочего чертежа вала. На рабочем чертеже вала приводят: размеры с предельными отклонениями, определяющие габариты и форму детали, допуски формы и расположения поверхностей, параметры шероховатости поверхностей, материал детали и его свойства, сведения о термической и других видах обработки.

Предварительно осевые и диаметральные размеры ступеней вала определяются при проектном расчете (см. п. 5.3). Они уточняются при выполнении сборочного чертежа. Поэтому рабочий чертеж вала нужно выполнять после оформления сборочного чертежа.

Пример оформления рабочего чертежа выходного вала представлен на рис. 7.10. На нем приведены размеры: габаритный размер 252 мм, осевые размеры ступеней вала 32, 65, 10 h 9, 82 мм. Размер 10 h 9 является цепочным. Его поле допуска выбрано в предположении, что компенсатором в размерной цепи является компенсаторное кольцо. Если компенсатором служит набор прокладок, то назначают его поле допуска h 11. Предельные отклонения остальных размеров ± IT 14/2.

– длина шпоночного паза для установки колеса 50 мм и размер 6 мм от буртика до шпоночного паза;

– длина шпоночного паза для установки полумуфты 60 мм и размер 10 мм от торца вала до шпоночного паза;

– размеры фасок и канавок;

– длина ≈ 40 мм, определяющая зону термической обработки и границу шероховатости ;

– свободные диаметральные размеры буртиков Æ60, 66 мм;

– сопряженные диаметры ступеней вала с предельными отклонениями в соответствии с посадками, приведенными на сборочном чертеже: Æ50 k 6 , Æ60 d 11 , Æ60 r 6 , Æ50 d 9 , Æ40 m 6 ;

– размеры поперечных размеров шпоночных пазов в сечениях А – А и Б – Б с предельными отклонениями: 16 P 9  и 12 P 9 ;

– глубины шпоночных пазов 7^+0,2, 5^+0,2 мм. Предельные отклонения выбраны +0,2мм, так как сечения шпонок больше 6´6 мм. При меньших размерах сечений назначают допуск +0,1 мм [2];

– размеры отверстий под болт и штифт на торце вала: М6 глубиной 12 мм и длиной резьбы 10 мм, Æ4 К 7  глубиной 6 мм соответственно.

При работе вал вращается вокруг общей оси ВГ (рис. 7.10), проходящей через точки пересечения каждой из осей двух посадочных поверхностей для подшипников качения со средними сечениями этих поверхностей [2]. Общая ось является базой для задания точности расположения осей посадочных поверхностей.

Все рассчитанные значения допусков формы и расположения поверхностей округляют до ближайшего числа (мкм) из ряда предпочтительных:

 

 

1	1,2	1,6	2	2,5	3	4	5	6	8
10	12	16	20	25	30	40	50	60	80
100	120	160	200	250	300	400	500	600	800

 

На чертеже вала приведены следующие допуски формы и расположения поверхностей [2].

– Допуски цилиндричности посадочных поверхностей под подшипники качения – задают для ограничения искажения геометрической формы дорожек качения колец подшипников. Рекомендуется принимать Т ≈ 0,5∙ t_d, где t_d – допуск размера посадочной поверхности вала.

Для цапф подшипников (рис. 7.10) Æ50 k 6 допуск t_d = 0,018 – 0,002 = 0,016 мм. Тогда допуск цилиндричности равен Т = 0,5∙0,016 = 0,008 мм. На чертеже вала над двумя цапфами указано ;

 – Допуск цилиндричности посадочных поверхностей вала под зубчатое колесо и муфту задают для ограничения концентрации контактных давлений. Рекомендуется принимать: для зубчатых колес – Т = 0,5∙ t_d, для муфт – Т = 0,4∙ t_d, где t_d – допуск размера посадочной поверхности вала.

Для посадочной поверхности вала под колесо Æ60 r 6  допуск равен t_d = 0,060 – 0,041 = 0,019 мм, допуск цилиндричности – Т = 0,5∙0,019 = 0,0095 мм. После округления Т = 0,010 мм. Для посадочной поверхности вала под муфту Æ40 m 6  допуск равен t_d = 0,025 – 0,009 = 0,016 мм, допуск цилиндричности –
Т = 0,4∙0,016 = 0,0064 мм. После округления Т = 0,006 мм. На чертеже указано  и  соответственно.

– Допуск соосности посадочных поверхностей для подшипников качения задают для ограничения перекоса колец подшипников качения. Он назначается в зависимости от подшипника. При длине посадочной поверхности вала В = 10 мм для шарикового радиального подшипника он равен 4 мкм, шарикового радиально-упорного – 3 мкм, радиального с короткими цилиндрическими роликами и конического – 1 мкм. При длине В ₁ посадочного места приведенные значения следует умножить на 0,1 ∙В ₁.

Рис. 7.10. Рабочий чертеж выходного вала

Для рассматриваемого вала правая цапфа имеет меньшую длину (В ₁ = 252 – 32 – 65 – 82 – 40 – 10 = 23 мм), чем левая (В ₁ = 32 мм). Приведенное значение допуска соосности для шарикового радиального подшипника нужно умножить на меньшее значение В ₁: Т = 4∙0,1∙23 = 9,2 мкм. После округления Т = 10 мкм = 0,010 мм. На чертеже указано .

– Допуск соосности посадочных поверхностей для зубчатого колеса относительно общей оси вращения вала задают для обеспечения норм кинематической точности и норм контакта зубьев. В зависимости от степени кинематической точности зубчатой передачи (см. п. 5.2) по табл. 7.8 назначают степень точности допуска соосности и по ней определяют допуск соосности (табл. 7.9).

 

Таблица 7.8

Степень точности допусков соосности

 

Степень кинематической точности передачи	Степень точности соосности при диаметре делительной окружности, мм
	св. 50 до 125	св. 125 до 280	св. 280 до 560
6 7 8 9	5 6 7 7	5 6 7 8	6 7 8 8

Таблица 7. 9

Допуски соосности

 

Интервал размеров, мм	Допуск соосности, мкм, при степени точности допуска
	5	6	7	8	9
Св. 18 до 30 » 30» 50 » 50» 120 » 120» 250 » 250» 400	10 12 16 20 25	16 20 25 30 40	25 30 40 50 60	40 50 60 80 100	60 80 100 120 160

 

На чертеже на поверхности вала Æ60 r 6  устанавливается зубчатое  колесо  8-й  степени  точности  с  делительным  диаметром d = 235,714 мм. Ему соответствует 7-я степень точности допуска соосности (табл. 7.8) и допуск соосности Т = 40 мкм = 0,040 мм (табл. 7.9). На чертеже вала над данной поверхностью указано .

– Допуск перпендикулярности базового торца вала для подшипников качения – назначают для уменьшения перекоса и искажения геометрической формы дорожек качения внутреннего кольца подшипника. Его значение принимают по табл. 7.10 для упорного буртика вала в зависимости от степени точности допуска перпендикулярности: для шариковых подшипников – 8, для роликовых – 7.

Шариковый радиальный подшипник 8 (рис. 7.13), устанавливаемый на левую цапфу вала, упирается в распорную втулку 3, поэтому назначать допуск перпендикулярности на торец левого буртика не требуется. Правый шарикоподшипник упирается в буртик. По табл. 7.10 для диаметра буртика Æ60 мм и 8-й степени точности допуска перпендикулярности Т = 0,025 мм. На чертеже указано .

– Допуск перпендикулярности базовых торцов вала для зубчатых колес – задают для выполнения требуемых норм контакта зубьев передачи при длине ступицы к посадочному диаметру l / d < 0,7. Для определения допуска перпендикулярности Т нужно по степени точности передачи по нормам контакта (табл. 7.11) найти степень точности допуска перпендикулярности для зубчатого колеса. Затем по найденному значению последнего и диаметру буртика по табл. 7.10  определить  величину  допуска   Т .   При   l / d > 0,7 допуск Т не назначают.

Таблица 7.10

Допуски параллельности и перпендикулярности

 

	Допуски параллельности, перпендикулярности, мкм, при степени точности допуска
	5	6	7	8	9	10
Св. 16 до 25 » 25» 40 » 40» 63 » 63» 100 » 100» 160 » 160» 250 » 250» 400	4 5 6 8 10 12 16	6 8 10 12 16 20 25	10 12 16 20 25 30 40	16 20 25 30 40 50 60	25 30 40 50 60 80 100	40 50 60 80 100 12 160

 

Для рассматриваемого вала   l = 65 мм, d = 60 мм и l / d = 65/60 =  = 1,08 > 0,7. Поэтому допуск перпендикулярности Т не назначают.

 

Таблица 7.11

Степени точности допуска перпендикулярности

 

Тип колес	Степень точности допуска перпендикулярности при степени точности передачи по нормам контакта
	6	7,8	9
Зубчатые Червячные	5 6	6 7	7 8

 

– Допуски параллельности Т и симметричности Т расположения шпоночного паза назначают для обеспечения возможности сборки вала со шпонкой и более равномерного контакта их рабочих поверхностей. Значения допусков определяют в зависимости  от  допуска   t _ш  на ширину шпоночного паза: Т ≈ 0,5∙ t _ш, Т = 2∙ t _ш.

На чертеже вала на поверхности Æ60 r 6  показан шпоночный паз 16 р 9 . По табл. 7.1 допуск 9-го квалитета для размера    16 мм     t _ш = 0,043 мм,   Т = 0,5∙0,043 = 0,0215 мм,    Т = = 2∙0,043 = 0,086 мм. После округления Т = 0,02 мм, Т = 0,08 мм. Такие же числовые значения получены и для шпоночного паза 12 р 9  на поверхности 40 m 6 . На чертеже нанесено , , , .

На чертеже вала в соответствии с рекомендациями (табл. 7.7) нанесены шероховатости следующих поверхностей:

– посадочных под подшипники – ;

– посадочных под зубчатое колесо – ;

– торцов буртиков для базирования зубчатого колеса и полумуфты –  , подшипника – ;

– под резиновую манжету – ;

– торцов вала – ;

– шпоночных пазов – .

Шероховатость нерабочих поверхностей вала указана в правом верхнем углу – .

В правом нижнем углу расположена основная надпись, над которой записаны технические требования в последовательности, изложенной выше.

 

Оформление рабочего чертежа цилиндрического зубчатого колеса. На рабочем чертеже цилиндрического зубчатого колеса приводят: размеры с предельными отклонениями, определяющие габариты и форму колеса; допуски формы и расположения поверхностей; параметры шероховатости поверхностей; материал детали и его свойства, сведения о термической и других видах обработки; таблицу параметров зубчатого венца.

Пример оформления рабочего чертежа цилиндрического зубчатого колеса представлен на рис. 7.11. На нем приведены размеры:

– ширина зубчатого венца b_{w уточн} (п. 5.3). Поле допуска назначают в зависимости от степени точности передачи по табл. 7.12. На чертеже указано 60 h 13_(–0,46);

– длина ступицы l _ст (п. 6.1). Данный размер является цепочным и его поле допуска принимают в зависимости от способа компенсации: если компенсатором служит набор прокладок, то h 11, если компенсаторное кольцо, то h 9 [2]. На чертеже указано ;

– глубины выточек или впадин. Последние задают при механической обработке. Если заготовки получают в штампах, то указывают толщину диска С (см. п. 6.1) и глубину одной впадины. На чертеже указаны выточки глубиной 2 мм;

– диаметр вершин зубьев. Его поле допуска назначают в зависимости от степени точности передачи по табл. 7.12. На чертеже указано Æ241,714 h 11_(-0,29);

– диаметр посадочного отверстия – Æ60 H 7^(+0,03);

– диаметр ступицы – Æ90;

– ширина шпоночного паза – 18 JS 9(± 0,021);

– глубина шпоночного паза (d + t ₂) = 60 + 4,4 = 64,4^+0,2. Верхнее предельное отклонение принято + 0,2, так как сечение шпонки больше 6´6 мм. При меньших сечениях назначают +0,1 [2].

На рис. 7.11 буквой А обозначена ось посадочного отверстия, являющаяся базой для задания точности расположения поверхностей колеса. Здесь приведены следующие допуски формы и расположения поверхностей.

 

Таблица 7.12

Предельные отклонения ширины зубчатого венца

Степень точности передачи	Ширина зубчатого венца	Диаметр вершин с зубьями
		внешними	внутренними
	Поля допусков
6 7 8 9	h 11 h 12 h 13 h 14	h9 h 10 h 11 h 12	H 9 H 10 H 11 H 12

 

– Допуск цилиндричности посадочной поверхности задают для ограничения концентрации контактных давлений. Рекомендуют принимать Т ≈ 0,5∙ t, где t – допуск диаметра отверстия. Поверхность колеса  Æ60 H 7^(+0,03):   t = 0,03 мм,   Т = 0,5∙0,03.   После округления Т = 0,016. На чертеже указано .

– Допуск перпендикулярности торца ступицы Т задают для колес с отношением длины ступицы к диаметру посадочной поверхности   l / d ³ 0,7 для создания точной базы для подшипника, контактирующего с ним, уменьшения перекоса колец и искажения геометрической формы дорожек качения внутреннего кольца подшипника. Величину допуска принимают по табл. 7.10 для диаметра ступицы d _ст и степени точности допуска перпендикулярности, зависящей от типа базируемого подшипника: для шариковых – 8, для роликовых – 7.  

Для рассматриваемого колеса l = 67 мм, d = 60 мм, l / d = 67/60 = = 1,17 > 0,7, степень точности допуска перпендикулярности – 8 (шариковые подшипники). По табл. 7.10 для степени точности допуска 8 и d _ст = 90 мм допуск перпендикулярности равен Т = 30 мкм = 0,03 мм. На чертеже указано .

– Допуск параллельности торцов ступицы колес Т задают для узких колес при l / d < 0,7 с той же целью, что и допуск перпендикулярности торца ступицы Т (см. выше). Величину допуска Т назначают по табл. 7.10 для диаметра ступицы d _ст и степени точности допуска параллельности при базировании подшипников: шариковых – 7, для роликовых – 6. В рассматриваемой конструкции l / d > 0,7, поэтому этот допуск не назначается.

– Допуск на радиальное биение внешней поверхности F_da задают для ограничения погрешности высоты зуба и неуравновешенности из-за смещения центра масс. Для выверки установки зубчатого колеса на металлорежущем станке наиболее часто используют его внешнюю поверхность. В этом случае допуск радиального биения внешней поверхности рассчитывают по формуле (табл. 5.26 [5]): F_da = 0,6∙ F_z, где F_z – допуск радиального биения зубчатого венца, определяемый по табл. 7.13. Для колеса с параметрами, приведенными в табл. на рис. 7.11, F_z = 63 мкм = = 0,063 мм. Тогда F_da = 0,6 ∙ 0,063 = 0,0378 мм. После округления
F_da = 0,04 мм. На чертеже указано .

– Допуск торцового биения базового торца зубчатого венца колеса Т задают для обеспечения норм контакта зубьев. Его значение можно определить по формуле [5]: Т = F ∙ d_a / d, где
F – допуск торцового биения, принимаемый по табл. 5.27 [5] в зависимости от степени точности передачи по нормам пятна контакта и ширины зубчатого венца при делительном диаметре колеса d = 100 мм; d_a – диаметр вершин зубьев колеса. Для передачи 8-й степени точности допуски торцового биения F приведены в табл. 7.14.

Для зубчатого венца шириной 60 мм, 8-й степени точности передачи по нормам пятна контакта и делительном диаметре колеса d = 100 мм по табл. 7.14 допуск торцового биения F = 0,02 мм. При диаметре вершин зубьев d_a =241,714 мм допуск торцового биения Т = 0,02∙241,714/100 = 0,0485 мм. После округления Т = 0,05 мм. На чертеже указано .

– Допуск параллельности Т и симметричности Т расположения шпоночного паза ступицы задают для обеспечения более равномерного контакта рабочих поверхностей шпонки и шпоночного паза ступицы. Значения допусков определяют в зависимости от допуска t _ш на ширину шпоночного паза: Т ≈ 0,5∙ t _ш;
Т ≈ 2∙ t _ш.

На чертеже приведена ширина шпоночного паза 18 JS 9(±0,021). Допуск размера паза t _ш = 0,042 мм. Тогда Т = 0,5∙0,042 = 0,021 мм, Т = 2∙0,042 = 0,084 мм. После округления Т = 0,02 мм, Т = 0,08 мм. На чертеже указано , .

Рис. 7.11. Рабочий чертеж цилиндрического зубчатого колеса

Таблица 7.13

Допуски на радиальное биение зубчатого венца

 

Допуски на радиальное биение зубчатого венца Fr, мкм
Степень кинематической точности	Модуль m, мм	Диаметр делительной окружности, мм
		Св. 12 до 50	Св. 50 до 125	Св. 125 до 280	Св. 280 до 560
7	От 1 до 2 Св. 2 до 3,55 Св. 3,55 до 6 Св. 6 до 10	30 32 34 –	38 40 42 48	48 50 53 60	63 63 67 70
8	От 1 до 2 Св. 2 до 3,55 Св. 3,55 до 6 Св. 6 до 10	38 40 42 –	48 50 53 60	60 63 67 70	75 80 85 90
9	От 1 до 2 Св. 2 до 3,55 Св. 3,55 до 6 Св. 6 до 10	48 50 53 –	60 63 67 75	75 80 85 90	95 100 105 110

 

Таблица 7.14

Допуск на торцовые биения F зубчатых передач

8-й степени точности с m ³ 1 мм

 

Ширина зубчатого колеса, мм	до 40	св. 40 до 100	св. 100 до 160
Допуск F при d = 100 мм	40	20	12,8

 

Шероховатость поверхности зубчатого колеса назначают в соответствии с рекомендациями табл. 7.7. На рис. 7.11 указаны шероховатости поверхностей:

– профилей зубьев – ;

– посадочного отверстия – ;

– торцы ступиц – ;

– поверхности шпоночного паза: рабочие – ; нерабочие – ;

– остальные поверхности имеют шероховатость, указанную в правом верхнем углу – .

В верхнем правом углу помещают таблицу параметров зубчатого венца (рис. 7.12).

 

  

 

Рис. 7.12. Таблица параметров

зубчатого венца

 

 

Таблица состоит из трех частей, разделенных сплошными основными линиями. В первой части таблицы приводят данные, необходимые для нарезания зубьев: модуль m, мм; число зубьев z; для косозубых колес угол наклона зуба β и направление линии зуба: правое или левое; нормальный исходный контур со ссылкой на
ГОСТ 13755-81; коэффициент смещения х; степень точности по нормам кинематической точности, плавности работы, контуру зубьев и виду сопряжений (на чертеже: 8- В). Во второй части – данные для контроля зубчатого венца (в учебных проектах эту часть можно исключить). В третьей части – справочные данные: делительный диаметр d; обозначение чертежа сопряженного колеса.

В правом нижнем углу расположена основная надпись, над которой записаны технические требования.