16. 9. Рабочие чертежи типовых деталей

Ниже приведены указания по разработке рабочих чертежей деталей машин типа валов, валов-шестерен, червяков, зубчатых и червячных колес, стаканов, крышек подшипников, шкивов, звездочек.

Для каждого типа деталей даны указания о способе задания осевых размеров, выборе предельных отклонений и полей допусков размеров, а также выборе допусков формы и допусков расположения поверхностей.

Допуски формы и допуски расположения после их определения 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

16.9.1. Валы, валы-шестерни, червяки

В настоящем разделе даны указания по выполнению чертежей валов и тех элементов валов-шестерен и червяков, которые характерны для валов. Указания по оформлению зубчатых венцов валов-шестерен и витков червяков приведены ниже в разделе "Зубчатые и червячные колеса".

Размеры и предельные отклонения. На чертежах валов задают сопряженные, цепочные, габаритные размеры. Затем задают свободные размеры с учетом технологии изготовления и удобства измерений. На рис. 16.30 показан способ задания осевых размеров вала. На этом рисунке обозначены размеры: С₁ и C₂ - сопряженные (длины шпоночных пазов); Г и Ц - габаритный и цепочный,

К_] и К₂ - координирующие расположение шпоночных пазов, удобные для контроля штангенциркулем или шаблоном; l₁ - длина выступающего конца вала (присоединительный размер), l₂ и l₃ -длины сопряженных поверхностей. Размеры l₁, l₂, l₃, l₄ отвечают последовательным этапам токарной обработки вала.

В данном примере размеры С₁, C₂ и Ц- функциональные, остальные - свободные.

Рис. 16.32

На чертежах валов задают также глубину шпоночного паза -размер t₁ (рис. 16.32, а). Если шпоночный паз, расположенный на конце вала, сквозной, то удобнее для контроля задавать размер(d- t₁)

Глубину шпоночного паза t’₁ (рис. 16.32, б) на большем диаметре конического участка вала с конусностью 1:10 вычисляют

t’₁ = t₁+ 0,025l,

где t₁- принимают по табл. 12.5 для диаметра вала d_cp.

Иногда показывают глубину t₁ шпоночного паза на среднем диаметре d_cp вала. В этом случае на чертеже вала задают расстояние до измерительного сечения (рис. 16.32, б).

На сопряженные размеры задают поля допусков в соответствии с посадками, показанными на чертеже редуктора (коробки передач). На цепочные размеры задают поля допусков или предельные отклонения по рекомендациям, приведенным на стр. 363. На свободные размеры задают предельные отклонения чаще всего среднего класса точности (см. табл. 19.2).

На ширину шпоночного паза приводят обозначение поля допуска: для призматической шпонки Р9, а для сегментной шпонки N9.

Предельное отклонение глубины t₁, t’₁ шпоночного паза (рис. 16.32) при сечении шпонки до 6 х 6 мм: +0,1 мм; свыше 6x6 до 32 х 18 мм: +0,2 мм. На размер (d- t₁) предельные отклонения задают соответственно: -0,1 и -0,2 мм.

На чертежах валов, имеющих элементы шлицевых соединений, в соответствии с ГОСТ 2.409-74 указывают длину l₁, зубьев полного профиля до сбега (рис. 16. 33, а). Для обозначения шероховатости на боковых поверхностях показывают профиль одного зуба (рис. 16.33,5).

Условное обозначение элементов шлицевого соединения вала по соответствующему стандарту (см. разд. 5.2) приводят на полке линии-выноски или в технических требованиях.

На чертежах валов выноской в масштабе увеличения

(4:1) приводят форму и размеры канавок для выхода шлифовального круга (табл. 12.3), проточек для выхода резьбонарезного инструмента (табл. 12.6).

Допуски формы и допуски расположения поверхностей. Вал в работающем узле вращается в подшипниках качения. Поэтому рабочей осью вала является общая ось, обозначенная на рис. 16.34 буквами АБ. Общая ось - прямая, проходящая через точки пересечения каждой из осей двух посадочных поверхностей для подшипников качения со средними поперечными сечениями этих поверхностей (см. также рис. 16.14).

Вследствие неизбежных погрешностей общая ось не совпадает с осью вращения вала при его изготовлении.

На чертеже вала задают необходимые требования точности изготовления отдельных его элементов. В табл. 16.4 в соответствии с позициями на рис. 16.34 приведены указания по определению числовых значений допусков формы и расположения поверхностей.

16. 4. Рекомендации по определению допусков формы и расположения поверхностей валов

Позиция на рис. 16.34	Допуск
1,2	« 0,5/, где / - допуск размера поверхности.
3	по табл. 16.5 в зависимости от типа подшипника.
4	на диаметре d по табл. 16.6. Степень точности до- пуска по табл. 16.7
5	60/и для п > 1000 мин"1; допуск- в мм.
6	на диаметре d0 по табл. 16.8. Степень точности до- пуска при базировании подшипников: шариковых - 8, роликовых - 7.
7	на диаметре dB при lid < 0,7 по табл. 16.8. Степень точности допуска по табл. 16.9.

Назначение каждого из допусков формы или расположения следующее:

- допуск цилиндричности (поз. 1) посадочных поверхностей для подшипников качения задают, чтобы ограничить отклонения геометрической формы этих поверхностей и тем самым ограничить отклонения геометрической формы дорожек качения колец подшипников (по ГОСТ 3325-85 следует контролировать отдельные составляющие этого допуска: допуск круглости, допуск профиля продольного сечения, допуски непостоянства диаметра в по- перечном и продольном сечении);

допуск цилиндричности (поз. 2) посадочных поверхностей валов в местах установки на них с натягом зубчатых, червячных I колес задают, чтобы ограничить концентрацию давлений;

допуск соосности (поз. 3) посадочных поверхностей для подшипников качения относительно их общей оси задают, чтобы ограничить перекос колец подшипников качения;

допуск соосности (поз. 4) посадочной поверхности для зубчатого, червячного колеса задают, чтобы обеспечить нормы кинематической точности и нормы контакта зубчатых и червячных передач;

допуск соосности (поз. 5) посадочной поверхности для полумуфты, шкива, звездочки назначают, чтобы снизить дисбаланс вала и деталей, установленных на этой поверхности. Допуск соосности по поз. 5 задают при частоте вращения вала более 1000 мин'¹;

допуск перпендикулярности (поз. 6) базового торца вала назначают, чтобы уменьшить перекос колец подшипников и искажение геометрической формы дорожки качения внутреннего кольца подшипника;

допуск перпендикулярности (поз. 7) базового торца вала задают только при установке на вал узких зубчатых колес, у которых отношение длины l посадочного отверстия к его диаметру d менее 0,7. Допуск задают, чтобы обеспечить выполнение норм контакта зубьев в передаче. При отношении l/d ≥ 0,7 допуск перпендикулярности (поз. 7) не задают.

Ниже приведены таблицы, на которые имеются ссылки в табл. 16.4. Значения θ по табл. 16.5 используют при проверке жесткости валов.