Рабочая тетрадь - машиностроительное черчение, части 1 и 2
учебно-методический материал на тему

Департамент образования  города Москвы

Государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

Технологический колледж № 28

         В.Н.Камина  Л.В. Столярова  

Инженерная графика

Рабочая тетрадь

Раздел: «Машиностроительное  черчение»

Часть II.

                                                   2010

Рабочая тетрадь

Раздел: «Машиностроительное  черчение»

Часть II.

Студент                         __________________

Группа                          ___________________

Преподаватель            __________________

                                              2010

 _        ВВЕДЕНИЕ        

2.        Изделия с резьбой                                                                                6

2.1        Основные виды  резьбы и их обозначение.        6

2.1.1        Изображение и обозначение резьбы .        7

2.1.2        Метрическая резьба        9

   2.1.3.  Трубная резьба………………………………………………………….10

2.1.4        Трапецеидальная резьба.        11

2.1.5        Резьба упорная.        11

2.1.6        Прямоугольная резьба.        12

2.1.7        Условное изображение резьбы на чертеже.        12

2.1.8        Графическая работа № 10. Часть I.  Резьбовые соединения.        13

2.1.9        Графическая работа №10. Часть II.  Резьбовые соединения.        20

2.2        Стандартные крепежные изделия        23

2.2.1        Болты        23

2.2.2        Гайки        25

    2.2.3.   Резьбовые соединенияю……………………………………………………….25

3.        РАЗЪЕМНЫЕ И НЕРАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.        27

3.1        Болтовое соединение.        27

3.1.1        Графическая работа № 11. Болтовое соединение.        28

3.2        Неразъемные соединения.        29

3.2.1        Сварные соединения.        29

3.2.2        Стандартные сварные швы.        29

   3.2.3        Условные изображения сварных швов. ГОСТ 2.312-72.        31

3.2.4        Сборочный чертеж сварного соединения.        36

3.2.5        Графическая работа № 12.   Сварные соединения.        39

ЛИТЕРАТУРА        40

     Введение

Для быстрого  внедрения и освоения новой техники важное  значение приобретает умение правильно, с меньшей затратой времени создавать конструкторскую документацию, с учетом всех требований Единой системы конструкторской документации (ЕСКД), а также правильно и быстро читать чертежи.

Прочитать машиностроительный чертеж изделия – значит получить представление о его форме, размерах,  порядке и способе изготовления и контроля.

Машиностроительное черчение является первым предметом, при изучении которого студенты колледжа знакомятся с широким кругом технических понятий.

Машиностроительное черчение базируется на теоретических основах начертательной геометрии и проекционного черчения. В отличие от проекционного  машиностроительное черчение содержит дополнительные сведения по изображению предметов, большое количество  упрощений и условностей,  которые излагаются  в стандартах  ЕСКД

Например, машиностроительный чертеж не имеет осей проекций, линий связи и содержит минимум линий невидимых контуров. Машиностроительный чертеж более нагляден,  а времени на его выполнение затрачивается меньше.

Развитие новой техники сопровождается интенсификацией инженерно-технического труда и значительным увеличением всевозможной конструкторской документации

В современном машиностроении чертеж должен быть более четким и ясным для его понимания.

Целью изучения машиностроительного черчения являются:

1. Подробное ознакомление с правилами построения изображений на чертежах.
2. Изучение упрощений и условностей, применяемых на чертежах.
3. Получение навыков выполнения эскизов деталей, рабочих чертежей деталей, сборочных единиц.
4. Приобретение опыта составления конструкторской документации.
5. Приобретение опыта чтения чертежа.
6. Приобретение основных сведений о простейших конструкциях основных видов изделий и их элементов.
7. Ознакомление со стандартами, определяющими параметры деталей и их элементов, а также материалов,  применяемых в машиностроении.

При выполнении чертежей и других конструкторских документов необходимо строгое соблюдение соответствующих государственных стандартов.

    В результате изучения этого раздела  курса «Инженерной графики» студенты должны

                                   иметь представление:

- о влиянии стандартов на производство машиностроительной продукции;

- о зависимости производства изделия от качества чертежа;

- о развитии машинной графики, применении автоматических чертежных машин;

                                                знать:

-  правила изображения  стандартных резьбовых изделий;

-  виды разъемных соединений, их назначение и условное изображение на чертеже;

-  виды неразъемных соединений, их условное обозначение и изображение на чертеже;

                                         уметь:

-  изображать  и обозначать стандартные и специальные  резьбы и резьбовые соединения;

- изображать и обозначать на чертеже сварные соединения.  

2. Изделия с резьбой

2.1. Основные виды  резьбы и их обозначение.

В машиностроении широко применяются детали, имеющие различные резьбы в зависимости от назначения.

Резьбы,  применяемые  для неподвижных соединений, называются крепежными.

Резьбы, применяемые  в подвижных соединениях  для передачи перемещения одной детали относительно другой, называются кинематическими или ходовыми.

Резьба, образованная на цилиндрической поверхности, называется цилиндрической резьбой, на конической поверхности – конической резьбой.

При резьбовом соединении двух деталей одна из них имеет наружную резьбу, выполненную на наружной поверхности, а другая – внутреннюю, выполненную в отверстии.

Рис. 2.1

В машиностроении применяются стандартные цилиндрические и конические резьбы разных типов в зависимости от назначения и параметров:  метрическая,  трубная цилиндрическая и коническая, трапецеидальная, упорная и другие.

2.1.1. Изображение и обозначение резьбы .

  Стандарты, устанавливающие параметры резьбы, предусматривают ее условное обозначение на чертежах соответственно  ГОСТ 2.311-68.

Наружная резьба изображается сплошными толстыми основными линиями по наружному диаметру  d,  и сплошными тонкими линиями по внутреннему диаметру d1. Сплошная тонкая линия проводится на всю длину профиля резьбы, включая фаску. Линию, определяющую границу резьбы, обозначают  в конце ее полного профиля сплошной толстой основной линией, если она видима, или штриховой, если она невидима.

Рис. 2.2

Внутреннюю резьбу в разрезах показывают сплошными толстыми основными линиями по  внутреннему диаметру  D1  и сплошными тонкими линиями по наружному диаметру  В.

На плоскости, перпендикулярной к оси резьбы, сплошную тонкую линию проводят в виде дуги, равной  ¾ окружности. Причем начало и конец этой дуги не должны совпадать с осевыми линиями.

Условное обозначение конической резьбы на стержне и в отверстии.

Рисунок 3.3

Условное  обозначение резьбы в резьбовых соединениях.

Штриховку в разрезах и сечениях резьбовых соединений наносят до сплошной основной линии, т.е. до линии наружного диаметра на стержне и линии внутреннего диаметра резьбы в отверстии.

Рис. 2..4

. 2.1.2. Метрическая резьба

Метрическая резьба применяется в крепежных деталях: винты, болты, шпильки, гайки.

Основные размеры метрической резьбы устанавливает ГОСТ 24705-81.

Обозначение резьбы включает в себя буквенное обозначение, определяющее тип резьбы, а также размер резьбы.

Величина шага в обозначение резьбы с крупным шагом не входит, так как каждому наружному диаметру резьбы по ГОСТ 8724-81 соответствует только одно значение крупного шага.

В обозначении метрической резьбы с мелким шагом должна указываться величина шага, так как шаг может быть различным  при одном и том же наружном диаметре резьбы.

Метрическая резьба с крупным шагом обозначается буквой М и размером наружного диаметра. Например, М16,  М42,  М64.

Метрическая резьба с мелким шагом обозначается буквой М, размером наружного диаметра и шагом резьбы. Например, М16×0,5;  М42×2;  М64×4.

Рис. 2.5

Если по конструктивным соображениям необходимо получить резьбу полного профиля на всей нарезанной части детали, то в конце ее выполняют специальные проточки, предназначенные для выхода резьбонарезающего инструмента. Все конструктивные размеры проточек проставляются на выносных элементах в зависимости от типа резьбы, ее диаметра и шага в соответствии с ГОСТ 10549-80.

..

Рис. 2.6

2.1.3. Трубная резьба.

Трубная резьба применяется при соединении водопроводных и газовых труб (на трубах, муфтах, тройниках, контргайках и др.). Профиль и основные ее размеры установлены ГОСТ 6357-81. Угол профиля трубной резьбы 55о, вершины и впадины резьбы срезаны и закруглены, что обеспечивает герметичность соединения.

Условное обозначение трубной резьбы наносится на полке линии-выноски, стрелка которой указывает на основную линию. В обозначение на чертеже входят буква G,размер диаметра проходного отверстия  (наружный диаметр в обозначение резьбы не входит).

Например: надпись  G 1|2 –А,  А – класс точности.

Рис. 2.7

2.1.4.  Трапецеидальная резьба.

Трапецеидальная резьба относится к кинематическим резьбам и предназначена для передачи движения ГОСТ 9484-81 предусматривает форму профиля и размеры его элементов.  Профиль трапецеидальной резьбы – равнобокая трапеция с углом  между ее боковыми сторонами 30о..  Эта резьба применяется в деталях механизмов для преобразования  вращательного движения в поступательное при значительных нагрузках (в ходовых винтах станков, грузовых винтах прессов).

Условное обозначение однозаходной трапецеидальной резьбы состоит из буквы Tr, номинального диаметра и шага, а многозаходной – из буквы Tr, номинального диаметра, хода и в скобках размера шага с буквой Р.

.

Рис. 2.8

2.1.5. Резьба упорная.

Упорная резьба применяется в конструкциях, где винт передает значительные усилия в одном направлении (тиски, домкрат, пресс).

ГОСТ10177-82 предусматривает форму профиля и основные размеры упорной резьбы.

Профиль упорной резьбы  представляет собой трапецию, одна сторона которой является рабочей  и ее положение определяется углом наклона 3о к прямой, перпендикулярной оси.

Другая сторона трапеции нерабочая – имеет профиль 30о.

Условное обозначение упорной резьбы состоит из буквы S, значения номинального диаметра и шага, например S80×10.

 На рабочем чертеже упорной резьбы изображают элемент профиля, указывающий расположение ее опорной поверхности с углом наклона 3о.  

В усиленной резьбе применяется неравнобокая трапеция с углами  3о и 45о.

Пример обозначения   S45о×80×2.  

.

Рис. 2.9

2.1.6. Прямоугольная резьба.

Прямоугольную резьбу применяют для передачи усилий в грузовых винтах (домкратах, прессах), в ходовых винтах.

Прямоугольная резьба с нестандартным профилем, изображается с нанесением всех размеров, необходимых для изготовления резьбы (форма профиля, наружный и внутренний диаметр, шаг).

2.1.7. Условное изображение резьбы на чертеже.

Рис. 2.10

2.1.8.  Графическая работа № 10. Резьбовые соединения.

Часть 1.

1. На формате А 4 выполнить фронтальный разрез резьбового соединения.
2. Проставить  размер  резьбового соединения.
3. Оформить основную надпись.

Вариант1.

Вариант2

Вариант3

Вариант 4.

Вариант 5.

Вариант 6.

Вариант 7.

Вариант 8.

Вариант 9.

Вариант 10.

Вариант 11.

Вариант 12.

Вариант 13

Вариант 14.

Вариант 15.

2.1.9. Графическая работа №10.   Резьбовые соединения.

                                           Часть 2.

1.  На формате А4 или А3 выполнить чертеж резьбового соединения.
2. Выбрать масштаб.
3. Выполнить необходимые разрезы
4. Проставить размеры, указав длину свинчивания
5. Оформить основную надпись.

Образец оформления.

2.2. Стандартные крепежные изделия

Для выполнения разъемных соединений деталей применяются различные стандартизованные резьбовые крепежные изделия: болты, винты, шпильки, гайки, а также детали для их  стопорения:  шайбы, штифты, шплинты, проволока. Все крепежные резьбовые соединения выполняются с метрической резьбой с крупным шагом, реже с мелким.

Форму, размеры и другие характеристики крепежных деталей определяет  ГОСТ 1759-70.

Структура обозначения крепежной детали:

1. наименование изделия (болт, винт, и т.д.);
2. исполнение (исполнение 1 не указывают);
3. обозначение резьбы и ее диаметр;
4. шаг резьбы (крупный шаг не указывают);
5. длина изделия;
6. номер размерного стандарта.

Например, обозначение  крепежных изделий на учебных чертежах:

                                  Болт М20×1,5×70 ГОСТ 7798-70.

                                  Винт М8×50 ГОСТ 1491-80

2.2.1. Болты

Болт состоит из двух частей: головки и стержня с резьбой.  В большинстве конструкций болтов на его головке имеется фаска, сглаживающая острые  края головки и облегчающая наложение гаечного ключа.

Болты с шестигранной головкой выпускаются в трех исполнениях:

                 исполнение 1 – без отверстий в головке и стержне;

                 исполнение 2 – с отверстием на нарезанной части  стержня болта для шплинта;

                 исполнение 3 – с двумя отверстиями в головке болта ( для соединения группы о

                                             однородных болтов проволокой.

Болты исполнения 2 и 3  употребляются для соединения деталей машин, испытывающих вибрации, толчки и удары, ведущие к самоотвинчиванию болтов и гаек.

Размеры болтов с шестигранной головкой нормальной точности  (выдержка из ГОСТ 7798-70).

Длина болта l и длина резьбы lo  по ГОСТ 7798-70

Условное обозначение болта на  учебных чертежах:

 Болт 2М16×1,5×75 ГОСТ 7798-70.

2 -  исполнение

М16 – тип и размер резьбы

1,5 – величина мелкого шага резьбы

ГОСТ 7798-70 – размерный стандарт.

2.2.2. Гайки.

Гайки навинчиваются на резьбовой конец болта, при этом соединяемые детали зажимаются между гайкой и головкой болта.

По форме гайки могут быть шестигранными, квадратными и круглыми. Наиболее распространены шестигранные гайки нормальной точности по ГОСТ 5915-70.

Условное обозначение гайки на учебных чертежах:

Гайка М24 ГОСТ 5915-70.

2.2.3. Резьбовые соединения.

Под резьбовым соединением понимают  разъемное соединение,  выполняемое с помощью резьбовых крепежных деталей – винтов, болтов, гаек, шпилек или резьбе, нанесенной непосредственно на соединяемые детали.  В зависимости от характера работы  соединяемых деталей резьбовые соединения могут быть неподвижными и подвижными. В неподвижных соединениях, выполненных с помощью крепежных резьб, соединяемые детали в процессе работы остаются неподвижными одна относительно другой. К ним относятся  болтовое, шпилечное, трубное и другие…Подвижные соединения выполняются с помощью ходовых  резьб и в процессе работы соединяемые детали перемещаются друг относительно друга.

Упрощенные и условные изображения  резьбовых соединений болтом, шпилькой и винтом.

Рис. 2.11

Рис. 2.12

3. Разъемные и неразъемные соединения.

3.1. Болтовое соединение.

Болтовое соединение состоит из болта, гайки, шайбы и соединяемых деталей. В соединяемых деталях делают сквозные отверстия диаметром  d о = (1,05 …1,10)d, где d – диаметр резьбы болта. В эти отверстия вставляют болт, надевают на него шайбу и навинчивают гайку.

Чертеж болтового соединения разрабатывается исходя из заданного диаметра резьбы и толщины соединяемых деталей m и n, а также, используя упрощения и условные соотношения между диаметром резьбы d  и размерами элементов гайки и шайбы.

 3.1.1. Графическая работа № 11. Болтовое соединение.

1. Выполнить расчет болтового соединения по условным соотношениям
2. Выполнить расчет болтового соединения на формате А3.

                               Расчет болтового  

                                соединения:

              Длина болта рассчитывается по  формуле:                  

                              l = m + n + S + H + k,

                     а затем выбирается по таблице

                              ГОСТ 7798-70  (см. выше)

3.2. Неразъемные соединения.

Неразъемные соединения по способу соединения  деталей  подразделяются следующим образом: сварка, клепка, пайка, склеивание и др.

Наиболее распространенным видом неразъемных соединений является сварка.

3.2.1. Сварные соединения.

По способу осуществления механизации технологического процесса различают ручную, полуавтоматическую и автоматическую сварку. Соответствующие стандарты устанавливают условные обозначения способов сварки:

               Р – ручная электродуговая;

               П – полуавтоматическая сварка под слоем флюса;

               А – автоматическая сварка под слоем флюса;    

        А – З – автоматическая сварка плавящимся  электродом в среде защитных газов и др.

3.2.2.  Стандартные сварные швы.

В сварочном производстве применяются стандартные сварные швы, параметры которых определяются соответствующими стандартами.

На учебных чертежах обычно рассматривается сварка деталей из углеродистых сталей с применением   швов,  выполняемых   ручной   дуговой   сваркой. Типы   швов    определяет  ГОСТ 5264-80.

Сварные   соединения  из   алюминия   и   алюминиевых   сплавов    выполняются    швами

 по ГОСТ 14806-80.

Каждый стандартный шов имеет  буквенно-цифровое обозначение, полностью определяющее конструктивные элементы шва.

Буквенная часть обозначения определяется видом  сварного соединения.

Различают следующие виды сварных соединений:

1. Стыковое соединение (С) – свариваемые детали соединяются по своим торцовым поверхностям.
2. Угловое соединение (У) – свариваемые детали расположены под углом и соединяются по кромкам.
3. Тавровое соединение (Т) – торец одной детали соединяется с боковой поверхностью другой детали.
4. Соединение внахлестку (Н) – поверхности соединяемых деталей частично перекрывают друг друга.

Рис. 3.1

Между кромками свариваемых деталей предусматривается зазор величиной  0….5 мм. В зависимости от требований, предъявляемых к сварному соединению, кромки свариваемых деталей подготавливаются по-разному. Сварка может выполняться во всех четырех видах сварного соединения без скоса кромок  (С2) и со скосом одной или двух кромок (С5; Т9). Скосы могут быть симметричными и несимметричными, прямолинейными и криволинейными.

По расположению швы разделяются на односторонние и двусторонние. Шов выполняется сплошным    или  прерывистым.

        Сплошные швы.                                                Прерывистые швы.

Рис. 3.2

3.2.3.  Условные изображения сварных швов. ГОСТ 2.312-72.

Гост 2.312 - 72 устанавливает условные изображения и обозначения на чертеже швов сварных соединений.

В случае необходимости показать форму и размеры сварного шва (например, нестандартного шва) делается поперечное сечение шва, как показано на рисунке. При необходимости на чертеже  указывают конструктивные размеры элементов шва (рис.3.2 а).

Границы шва обозначают толстыми сплошными линиями. Штриховка свариваемых деталей выполняется в разные стороны.

На изображении сечения многопроходного шва допускается наносить контуры отдельных проходов, обозначая их прописными буквами русского алфавита (рис.3.2 б).

Независимо от способа сварки видимый шов изображается условно сплошной основной линией, а невидимый – штриховой линией (рис. 3.2 в). От изображения шва проводят линию-выноску, заканчивающуюся односторонней стрелкой (рис.3.3).

.

Рис. 3.3

Каждый шов сварного соединения имеет  определенное условное обозначение (рис.3.4), которое наносят:

  а)  на полке линии-выноски, проведенной от изображения шва с лицевой стороны;

  б)  под полкой линии-выноски, проведенной от изображения шва с обратной стороны.

Рис. 3.4

Рис. 3.5

Условное обозначение шва расшифровывается следующим образом:

1. ГОСТ 14806-80  - шов для сварки деталей из алюминия;
2. Н2 -  шов  соединения внахлестку без скоса кромок, односторонний прерывистый ;
3. знак катета и размер катета шва  6 мм;
4. длина провариваемого участка  100 мм;
5. шаг 200 мм;
6. шов выполняется по незамкнутой линии.

        Примеры условных обозначений сварных швов:

1. ГОСТ 14806-80  T5 Рн З -  6 – 50 Z 100  - электродуговая сварка алюминия, соединение тавровое (Т5),  сварка ручная в среде защитных газов (Рн З),  катет шва 6 мм (  6), шов шахматный, длина провариваемого участка 50 мм, шаг  100 мм;
2. ГОСТ 5264-80  с18      - ручная электродуговая сварка при монтаже, шов стыковой (с18) по незамкнутому контуру (    ).

Условное изображение сварных швов. ГОСТ 2.312-72                    

ГОСТ 2.312-72 устанавливает вспомогательные знаки, входящие в обозначение шва и характеризующие его.

При выполнении сварных соединений все  швы могут быть одинаковыми. Швы считаются одинаковыми, если:

1. их типы и размеры конструктивных элементов в поперечном сечении одинаковы;
2. к ним предъявляются одинаковые технические требования;
3. они имеют одинаковое условное обозначение.

Когда на чертеже имеются  изображения нескольких одинаковых швов, то условное обозначение шва наносится у одного из них, а от  остальных проводят только линии-выноски с полками.  Всем одинаковым швам присваивается один порядковый номер. Этот номер наносится:

       а)  на линии-выноске, имеющей полку с нанесенным условным обозначением шва     (перед этим номером допускается указывать количество одинаковых швов);

       б)   на полке линии-выноски, проведенной от изображения шва с лицевой стороны;

       в)   под полкой линии-выноски, проведенной от изображения шва с обратной стороны.

Рис. 3.6

Если на чертеже все  швы одинаковые и  изображены с одной стороны (лицевой или обратной), то им допускается не присваивать порядковых номеров. При этом швы, не имеющие обозначения, отмечаются только линиями-выносками (рис. 3.6).

Рис. 3.7

3.2.4.  Сборочный чертеж сварного соединения.

При выполнении чертежа сварной сборочной единицы предварительно выполняют рабочие чертежи деталей, входящих в состав сборочной единицы.  При выполнении рабочих чертежей деталей необходимо определить вид кромок под сварку и указать на чертежах необходимые данные для изготовления деталей. Допускается не изготовлять рабочие чертежи на детали из сортового проката. В этом случае деталь изготавливается непосредственно по рабочему чертежу, а в графе спецификации «Формат» проставляют буквы БЧ (без чертежа). Если  сварное изделие несложное, то его детали могут изготовляться непосредственно по сборочному чертежу.

На сборочном чертеже нанесены обозначения сварных швов, позиции деталей, составляющих сварное соединение. Позиции выносятся тонкой сплошной линией с полкой, выполненной основной сплошной линией. Полки должны  располагаться на одной линии (по горизонтали или по вертикали. Над полкой указывается номер позиции. Каждой детали  в спецификации присваивается обозначение и название, например плита, планка, косынка, ребро, втулка, кольцо, цилиндр, пластинка и т.д.

Согласно ГОСТ 2.102-68 основным конструкторским документом для сборочной единицы является спецификация, которую составляют при разработке сборочного чертежа. Спецификация составляется  в установленной табличной форме на отдельных листах формата  А4  или на чертеже над основной надписью.

3.2.5.  Графическая работа № 12.   Сварные соединения.

1. Выполнить сборочный чертеж сварного соединения.
2. Сделать спецификацию.
3. Вынести позиции.
4. Проставить размеры.

Литература

1. С.К. Боголюбов  «Черчение».

г. Москва.  Издательство  «Машиностроение».  1989год

2. С.К. Боголюбов   Индивидуальные задания по курсу черчения.

Г . Москва. Издательство «Высшая школа». 1989 год.

3. А.М. Бродский, Э.М. Фазлулин, В.А. Халдинов  «Инженерная графика».

              г. Москва.  Издательство  «Академия» . 2003 год.