3. Рекомендации по оформлению чертежей деталей

Оформление чертежей зубчатых и червячных колес следует начинать с резервирования мест на формате чертежа под основную и угловую надписи, таблицу параметров и технические требования.

Чертежи колес следует оформлять в соответствии со стандартами ЕСКД: ГОСТ 2.403-75 – для цилиндрического колеса; ГОСТ 2.405-75 – для конического колеса; ГОСТ 2.406-76 – для червячного колеса и червяка.

За основную базу принимают ось посадочного цилиндра ступицы. Обязательно проставляют радиальное и торцевое биения на зубчатый венец и ступицу колеса (рисунок 2).

Примеры чертежей зубчатых колес приведены в Приложении 1 (цилиндрическое колесо) и в Приложении 2 (коническое колесо).

Червячное колесо, как правило, сборочная единица, т.е. зубчатый венец надевают на центр колеса по посадке с гарантированным натягом или изготавливают способом центробежного литья.

При насаживании зубчатого венца на центр колеса по посадке с гарантированным натягом оформление чертежа червячного колеса зависит от способа сборки колеса. Необходимо знать: будет ли выполнена «температурная» сборка (с нагревом венца или охлаждением центра колеса, которые применяют при значительных натягах в соединении) или сборка в холодном состоянии (при малых величинах натяга в соединении).

Рисунок 2 – Нанесение допусков расположения на поверхности

цилиндрического зубчатого колеса:

а) при несимметричной ступице; б) при симметричном колесе

При «температурной» сборке на чертеже червячного колеса должны быть проставлены ВСЕ РАЗМЕРЫ, допуски и отклонения, характеризующие изготовление центра колеса и зубчатого венца (Приложение 3).

При холодной сборке колеса центр колеса поступает на место сборки колеса уже ПОЛНОСТЬЮ ГОТОВЫМ. В этом случае на чертеже проставляют размеры с допусками, отклонениями и шероховатость поверхностей только на зубчатый венец (Приложение 4). Поскольку чертеж сборочный, на чертеже должны быть проставлены позиции спецификации (и оформлена спецификация). На центр колеса проставляют размеры:

• габаритный размер ширины ступицы;

• профиль посадочного цилиндра ступицы без отклонений и параметров

шероховатости;

• обозначение оси посадочного цилиндра ступицы как базовой.

Вместо проекции «Вид слева» вычерчивают профиль посадочного цилиндра с пазом под шпонку (рисунок 3).

Рисунок 3 – Профиль посадочного места ступицы колеса:

а – для червячного колеса (холодная сборка); б – для зубчатого

колеса и для червячного колеса (при «температурной» сборке)

Валы и валы-шестерни могут быть изготовлены по двум технологическим вариантам: 1 – в центрах, 2 – в приспособлении.

Изготовление в центрах. На заготовке вала обрабатывают торцы и изготавливают центровые отверстия. Затем заготовку устанавливают в центрах (рисунок 4), и все его посадочные поверхности обрабатывают относительно этой технологической базы с допусками формы (допуск цилиндричности) и допусками расположения поверхностей (допуски биения, соосности). В этом случае основная база детали – ось центров. Достоинства этого способа изготовления валов:

• не требуется переустановки вала до конца его изготовления;

• точность обработки посадочных поверхностей высокая;

• время на изготовление детали минимально.

На поле такого чертежа в технических требованиях делают надпись: «Обработка в центрах. Отв. центровое (обозначение отверстия) ГОСТ 14043-74 с двух сторон».

Рисунок 4 – Базирование валов при изготовлении в центрах

Изготовление в приспособлении (рисунок 5). На заготовке вала обрабатывают торцы и изготавливают центровые отверстия. Затем заготовку устанавливают в центрах и в центрах обрабатывают посадочные поверхности под подшипники (с необходимым допуском цилиндричности и допуском соосности). Затем устанавливают вал в приспособление, центрируя по осям шеек под подшипники.

В этом случае основной базой вала является общая ось шеек под подшипники. Остальные посадочные поверхности вала обрабатывают уже относительно общей оси посадочных цилиндров под подшипники.

Рисунок 5 – Базирование валов при изготовлении в приспособлении

На все посадочные поверхности вала проставляют допуски расположения (допуски соосности и торцевого биения) относительно базового участка его оси. Достоинство этого способа изготовления вала состоит в том, что технологической базой вала является общая ось шеек под подшипники. Вал опирается на корпус редукторной передачи через подшипники, устанавливаемые именно на эти шейки.

К недостаткам этого способа изготовления можно отнести: больший расход времени на изготовление (дополнительная переустановка вала в приспособление), а также: потребность проектирования и изготовления приспособления для обработки вала.

Необходимо обратить внимание на правильное нанесение на чертеж вала допуска расположения – допуска соосности: линия-выноска, идущая от обозначения допуска должна лежать на одной прямой с размерной линией. В этом случае допуск проставлен на расположение оси.

Допуск формы – допуск цилиндричности не должен содержать в своем обозначении обозначение базы детали.

Принимать за основную технологическую базу вала поверхности шеек под подшипники НЕДОПУСТИМО, т.к. они имеют погрешности формы.

При изготовлении шпоночных пазов на валу и в ступице колеса могут быть допущены погрешности их размеров и расположения рабочих (боковых) граней пазов: параллельное смещение граней паза и перекос относительно оси детали.

Поскольку ширина шпоночного паза в ступице колеса всегда больше ширины шпонки, то допуск на смещение рабочих граней паза относительно оси детали (допуск симметричности) больше допуска на перекос шпоночного паза (допуск параллельности). Вполне понятно, что в случае перекоса шпоночного паза собрать соединение невозможно.

Допуски на ширину паза вала и ступицы выбирают в зависимости от условий эксплуатации узла по ГОСТ 23360-78 (или, например, по таблице 1).

Таблица 1 – Посадки призматических шпонок в пазы вала и ступицы

Вид соединения	Поля допусков			Название шпонки	Область применения
	шпонки	паза вала	паза втулки
плотное	h9	Р9	Р9, Js9*	Врезная	Для неподвижных сое­динений при ударном нагружении
нормальное		N9	Js9, D10*	Заклад­ная	Для неподвижных сое­динений при спокой­ной нагрузке

Примечание. *Рекомендуется для длинных шпонок, имеющих длину: l >2d.

Допуск перекоса – допуск параллельности шпоночного паза (параллельность боковых граней паза продольной осевой плоскости вала) численно равен половине допуска на размер ширины паза. Допуск смещения – допуск симметричности шпоночного паза (симметричность боковых граней паза относительно продольной осевой плоскости вала) численно равен удвоенному допуску на ширину паза.

Предельные отклонения размеров валов и ступиц с учетом шпоночного паза (рисунок 3) назначают в зависимости от высоты шпонки (таблица 2).

Алгоритм нанесения размеров, допусков и отклонений на чертеж детали:

• сначала проставляют допуск расположения на основную базовую ось (или допуск формы на основную базовую поверхность);

• затем проставляют допуски формы и расположения на остальные посадочные поверхности и оси посадочных поверхностей детали относительно основной базы детали;

• допуски формы и расположения поверхностей следует располагать по одну сторону от оси детали (чаще всего, выше ее оси), а размеры детали – по другую сторону относительно оси (чаще всего: ниже ее оси).

Таблица 2 – Допуски и предельные отклонения на размеры деталей шпоночного соединения [8, с. 125]

Ширина шпонки b, мм	Соединение нормальное		Соединение плотное	Глубина паза, мм
	Вал N9	Ступица Js9	Вал и ступица, Р9	вала	ступицы
2	– 0,004 – 0,029	+ 0,012	– 0,006 – 0,031	1,2 1,8 2,5 – 0,1 3,0 3,5	1,0 1,4 1,8 + 0,1 2,3 2,8
3
4	0 – 0,030	+ 0,015	– 0,012 – 0,042
5
6
8	0 – 0,036	+ 0,018	– 0,015 – 0,051	4,0 5,0 5,0 5,5 6,0 7,0 – 0,2 7,5 9,0 9,0 10,0 11,0	3,3 3,3 3,3 3,8 4,3 4,4 +0,2 4,9 5,4 5,4 6,4 7,4
10
12	0 – 0,043	+ 0,021	– 0,018 – 0,061
14
16
18
20	0 – 0,052	+ 0,026	– 0,022 – 0,074
22
25
28
32	0 – 0,062	+ 0,031	– 0,026 – 0,088
36				12,0 13,0 15,0 – 0,3 17,0	8,4 9,4 10,4 + 0,3 11,4
40
45
50