IGOR RYDZANICZ Zapis Konstrukcji Zadania

gor Rydzanicz

RYSUNEK

KONSTRUKCJ AD ANI A wydana© łrzecae

Naukowo-Techniczne • Warszawa

Przedmowa — 5 Wprowadzenie — 7 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7.

Własności i właściwości środków technicznych — 7 Proces projektowo-konstrukcyjny — 7 Niektóre zagadnienia procesu projektowo-konstrukcyjnego — 8 Uszczegółowienie konstrukcji a uszczegółowienie rysunków jako zapisu konstrukcji — 9 Racje istnienia wytworu i zasady konstrukcji — 9 Zapis a proces projektowo-konstrukcyjny — 10 Dobór postaci konstrukcyjnej — 11

2.

O metodyce nauczania przedmiotu „zapis konstrukcji" — 12

2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5.

Założenia i charakterystyka ogólna— 12 Uwagi metodyczne — 13 Układ iatreść wykładów — 13 Struktura ćwiczeń — 14 Sporządzanie zapisu — 15

3.

Zapis konstrukcji elementów o postaci złożonej z prostych utworów geometrycznych — 16

4.

Zadania konstrukcyjne I — 24

5.

Zapis konstrukcji elementów o większej złożoności postaci geometrycznej — 31

5.1. Elementy obrotowe — 31 5.2. Elementy nieobrotowe — 37

6„

Rzuty aksomometryczee jako podstawa rysunków poglądowych — 43

7,

Odtwarzanie konstrukcji wytworu — 51

7.1. Odtwarzanie konstrukcji elementu — 51 7.2. Odtwarzanie konstrukcji złożonego układu — 57

8.

Analiza zapisu złożonych układów. Rysunki wykonawcze i rysunki poglądowe (uproszczone) — 66

% Zapas koansirakcja «leinmeratów spsnryaaayda — 75 W. Zadamia kojastrakcyjme II — 84 11. Zapis sdaematyczmy (symboliczny) — 92 12. Zadania pomocnicze -— 95 12.1. Zapis połączeń śrubowych i połączeń spawanych — 95 12.2. Zapis oznaczeń chropowatości powierzchni — 103

13. Elementarne .zagadnienia konstrukcyjne — zbiór rozwiązań, normy konstrukcyjne — 104 14. Materiały uzupełniające — 120 15. Wybrane przykłady rozwiązań — 134 Dodatek — PodziałM, formaty arkuszy, sposoby składania arkuszy — 141 Literatura — 147

Książka zawiera układ zadań do przedmiotu „zapis konstrukcji" Ogólnymi celami nauczania tego przedmiotu są: opanowanie zasad i reguł zapisu konstrukcji oraz wprowadzenie w elementarne zagadnienia teorii konstrukcji i konstruowania, a także opanowanie i doskonalenie techniki sporządzania zapisu. Takie ujęcie problematyki zapisu, aby stanowiło ono jednocześnie wstęp do teorii konstrukcji, jest możliwe wówczas, gdy działania w przedmiocie „zapis konstrukcji" są oparte na pojęciu cech konstrukcyjnych. Podstawowe pojęcia t e o r i i k o n s t r u k c j i to cechy konstrukcyjne, k o n s t r u o w a n i e —-to dobór cech, a z a p i s k o n s t r u k c j i — to zapis cech konstrukcyjnych. Wynika z tego potrzeba i możliwość jednoczesnego nauczania konstrukcji i zapisu konstrukcji. Do osiągnięcia założonych celów nauczania przedmiotu są potrzebne dwa rodzaje zadań: rysunkowe i konstrukcyjne. Zadania rysunkowe są podporządkowane zadaniom konstrukcyjnym i stanowią przygotowanie do ich rozwiązywania. Dzięki takiemu ułożeniu zadań Czytelnik nie tylko poznaje zagadnienia zapisu, lecz także widzi związek sposobów zapisu z konstrukcją i konstruowaniem. Dobór, sformułowanie i układ zadań jest oparty na zasadzie stopniowania działań, charakterystycznego dla procesu konstruowania, jako procesu przejścia „od ogółu do szczegółu". Realizowanie założonych celów nauczania wymaga odpowiedniej m e t o d y k i n a u c z a n i a . Zasadniczą formą zajęć są ćwiczenia o charakterze projektowo-konstrukcyjnym. Poszczególne tematy (zadania), stanowiące materiał nauczania, obejmują jedno ćwiczenie dwugodzinne łub więcej takich ćwiczeń {praca na sali) oraz związaną z nimi samodzielną pracą własną studentów/, tzw. pracą domową. Praca na sali i praca domowa tworzą zatem pewną jednostką metodyczną. Niezbędne przy rozwiązywaniu zadań ogólne wiadomości o zasadach i regułach zapisu konstrukcji student uzyskuje w ramach wykładów z tego przedmiotu łub samodzielnej pracy. Strukturę ćwiczeń przedstawioną w rozdziale dotyczącym metodyki nauczania należy traktować jako jedną z możliwych. Stosunkowo bogaty materiał umożliwia realizację przyjętej struktury ćwiczeń lub jej zmianę, co może wynikać z różnego ujęcia przedmiotu „zapis konstrukcji" w siatce studiów i różnej liczby godzin przeznaczonych na ten przedmiot. Metodykę nauczania oraz zasadniczą część zadań opracował autor, który przy doborze materiału odpowiednio do przyjętej koncepcji układu treści, korzystał także z różnych źródeł literatury. Na wyróżnienie w tym miejscu zasługuje zaczerpnięty z prac Profesora Janusza Dietrycha materiał teoretyczny użyty do opracowania wprowadzenia, które ma istotne znaczenie w układzie treści książki. Autor będzie wdzięczny za wszelkie uwagi Czytelników, które prosimy przesyłać pod adresem Wydawnictw Naukowo-Technicznych.

*' Funkcjonują również nazwy: grafika inżynierska, rysunek techniczny.

1.1. Własności i właściwości środków technicznych Do opisu środków technicznych jako sztucznych układów materialnych używa się modelu przedstawionego na rys. 1.1 i następujących pojęć: wejście I, wyjście O, postać konstrukcyjna fi i działanie D. n, D 1

ŚRODEK TECHNICZNY

0

Rys. 1.1 Model środka technicznego

Działanie środka technicznego polega na przekształceniu wejścia I w wyjście O. Aby to było możliwe, musi istnieć środek techniczny o strukturze i stanach uwarunkowanych konstrukcją. Konstrukcja jako utwór jest abstrakcją, środek techniczny jako wytwór jest konkretem. Konstrukcja Ks jest wyznaczona wówczas, gdy zostaną określone cechy konstrukcyjne Ck={Cg,Cm,Cd} gdzie: Cg — geometryczne cechy konstrukcyjne, C m — materiałowe cechy konstrukcyjne, C d — dynamiczne cechy konstrukcyjne. Każdą z cech można przedstawić jako postać konstrukcyjną FI; i układ wymiarów W,, czyli Cj = (Ilj, W ; ) (i = g, m, d). Jako utwór konstrukcja ma znaczenie operacyjne tylko wówczas, gdy zostanie sporządzony zapis konstrukcji, czyli zapis cech konstrukcyjnych. Konstrukcja jest własnością środka technicznego, działanie natomiast — właściwością. Własność jest cechą, którą można przypisać przedmiotowi wyłącznie z relacji do tego przedmiotu, właściwość natomiast jest pojmowana jako cecha identyfikująca możliwości

—7

danego przedmiotu ze względu na relację do innego przedmiotu [11], Wejściami i wyjściami mogą być energia, masa i informacja. W klasyfikacji środków rozróżnia się narzędzia i pomieszczenia. Szczególnym przypadkiem narzędzi jest maszyna, pojmowana jako środek techniczny, wykonujący żądane działanie dzięki dostarczonej energii. Jednym z wejść maszyny jest więc zawsze energia. W zależności od rodzaju wejść i wyjść można wyróżnić klasy maszyn, w których występuje: — energia, —- energia i masa, — energia i informacja, — energia, masa i informacja. W tabeli 1.1 podano wejścia i wyjścia kilku typowych maszyn. Dane zaczerpnięto z prac Dietrycha [5], [6],

W podstawowych działaniach technicznych na utworach wyróżnia się projektowanie i konstruowanie. Działania te polegają na przetwarzaniu informacji. Na rysunku 1.2 przedstawiono model procesu projektowania i konstruowania [6]. Wejściem do procesu projektowania I p jest informacja o potrzebie, stanowiąca opis potrzeby, wyjściem O p procesu projektowania są natomiast dane o wejściu I, wyjściu O i działaniu D środka technicznego, z czego wynika zarys postaci konstrukcyjnej II. Na tym etapie działań mogą wystąpić dwa przypadki: — na podstawie informacji o I, O, D, II środka technicznego następuje zidentyfikowanie jednej z istniejących konstrukcji Ks 0 , — treść projektu w postaci informacji o I, O, D, n , jako wyjście z procesu projektowania,

Tabela ul.

ia

ir/jacia ŻMlkui c/g^r/yth

ffitiszys

[5], [«] Rodzaj maszyny

Wejście

Wyjście

przedmiot przed obrób- obrabiarka ką, energia elektryczna, instrukcja technologiczna

przedmiot po obróbce, wióry

cukierki, taśmy papieru, maszyna do pakowania energia elektryczna

opakowane cukierki

para dolotowa

turbina paro- moment siły, prędkość wirnika, para odlotowa wa lub skropimy

paliwo, powietrze

silnik spalinowy

moment siły, prędkość wirnika, spaliny

paliwo, powietrze, kierowca (informacja)

pojazd

moment siły, prędkość pojazdu, spaliny

fale elektromagnetyczne, energia elektryczna

telewizor

obraz, dźwięk

zapis informacji A, ener- komputer gia elektryczna

Pr

wtedy

zag

zapis informacji B

Nie analizując procesu projektowo-konstrukcyjnego, jako przedmiotu badań metodologii projektowania i konstruowania, przedstawimy tylko niektóre zagadnienia omawianego procesu, ze szczególnym podkreśleniem procesu konstruowania. Będą to: — dobór cech konstrukcyjnych jako proces „od ogółu do szczegółu", — porządek sekwencyjny oraz sekwencyjno-iteracyjny elementarnych zabiegów procesu.

OPIS POTRZEBY lp (

poprzedza prcc;;c- konstruowania. Mówimy

o procesie projektowo-konstrukcyjnym, istotnym elementem procesu projektowo-konstrukcyjnego jest koncypowanie konstrukcyjne, czyli myślenie koncepcyjne, zmierzające do opracowania koncepcji postaci konstrukcyjnej. Koncypowanie należy do projektowania i tym różni się od konstruowania, że nie wyznacza szczegółowych własności wytworu. Koncepcja postaci konstrukcyjnej wytworu różni się zatem od tego, co zostaje wyznaczone podczas konstruowania stopniem uszczegółowienia. Stopień uszczegółowienia danej koncepcji ma być taki, aby umożliwił jej ocenę według przyjętego układu kryteriów, a przez to wybór koncepcji, która będzie podstawą szczegółowego doboru cech konstrukcyjnych, czyli opracowania konstrukcji.

)

Od ogółu do szczegółu

iKs0;

Konstruowanie polega na doborze cech konstrukcyjnych; konstrukcja jest wyznaczona wówczas, gdy zostaną wyznaczone cechy konstrukcyjne (geometryczne, materiałowe i dynamiczne). Proces konstruowania jest zazwyczaj wielostopniowy. Dietrych ujmuje proces konstruowania jako proces przejścia „od ogółu do szczegółu", co polega na stopniowym doborze cech konstrukcyjnych. Mówimy zatem o stopniowym uszczegółowieniu konstrukcji. Zagadnienie to zilustrowano na rys. 1.3.

Model projektowania i konstruowania (wg J. Dietrycha)

stanowi wejście I k do procesu konstruowania w formie założeń konstrukcyjnych i koncepcji. W procesie konstruowania ks zostają wyznaczone szczegółowo cechy konstrukcyjne, a więc konstrukcja Ks. Wyjściem Q k z procesu jest konstrukcja Ks, określająca własności wytworu, który ma być środkiem technicznym, uzyskującym w procesie wytwarzania odpowiednie struktury i stany S'. Daiej będzie rozważany drugi z wymienionych przypadków, tzn. taki, gdy proces projektowania

i, 1.3 Ilustracja zagadnienia doboru cech konstrukcyjnych

Na początku postępowania zostają wyznaczone stawowe cechy konstrukcyjne C n , Umożliwia to dalsze wyznaczenie innych cech C,, C 2 , C 3 , a następnie — cech pozostałych C n , C 1 2 , C 2 b . . . . lak wynika z tego przedstawienia, stopniowy dobór cech konstrukcyjnych umożliwia przejście od cech ogólnych, wyznaczonych na początku, do cech szczegółowych, które na początku konstruowania nie były jeszcze znane.

znaczenia takich wielkości konstrukcyjnych'przekładni, jak średnice i szerokości uzębień kół zębatych (rys. 1.5).

Porządek sekwencyjny oraz sekwemcyjmo-iteracyjny elementarnych zabiegów procesu W procesie projektowo-konstrukcyjnym, jako procesie racjonalnego postępowania, występują analiza i synteza. Można uznać, że są to elementarne zabiegi procesu. Mogą one występować w porządku sekwencyjnym (rys. 1.4a) lub sekwencyjno-iteracyjnym (rys. 1.4b). JJ-

{ J } n >

J

— m — c n

Podstawowe układy elementarnych zabiegów procesu: a — porządek sekwencyjny, b — porządek sekwencyjno-iteracyjny

Występujące sprzężenia zwrotne i cykle iteracyjne, często wielokrotne, wynikają z tego, że na wyjściu procesu powinno się uzyskać optymalne, ze względu na dobrane kryteria, wyniki procesu. Analizę i syntezę, jako zabiegi elementarne, można ująć w pewne zespoły zabiegów, otrzymując sekwencję: rozpoznanie—analiza—synteza—ocena, co ma pewne praktyczne znaczenie. Jak podkreśla Dietrych [6], rozpoznanie oraz ocena zawierają także elementy analizy i syntezy.

1.4. Uszczegółowienie kcmsfrakcp a eszczegołowieme Proces uszczegółowienia konstrukcji ma pewne odzwierciedlenie w uszczegółowieniu rysunków jako zapisu konstrukcji. Są to jednak, jak podkreślono w pracy [10], dwa różne zagadnienia. Zostanie to wyjaśnione na przykładzie konstruowania przekładni zębatej. Na wstępie wyznacza się ogólne własności przekładni zębatej, co zazwyczaj sprowadza się do wy-

1. Podstawowe wielkości konstrukcyjne przekładni zębatej

Konstruowanie przekładni obejmuje następujące zasadnicze jej elementy : — koła zębate, a w tym uzębienia oraz tarcze kół, — wałki, — ułożyskowania, — korpus przekładni, — uszczelnienia. Dalszego, stopniowego uszczegółowienia konstrukcji można dokonać dwoma sposobami, różniącymi się stopniem uszczegółowienia rysunków: 1. Na podstawie zapisu głównych cech konstrukcyjnych przekładni (rys. 1.5) następuje konstruowanie jej poszczególnych elementów. Można zatem przystąpić do jednoczesnego konstruowania korpusu przekładni, kół zębatych, wałków itd. 2. Na podstawie zapisu głównych cech konstrukcyjnych sporządza się rysunek zestawieniowy lub rysunek złożeniowy, stanowiący podstawę sporządzenia rysunków poszczególnych elementów. Te dwa zasadniczo odmienne sposoby rozwiązywania problemu konstruowania należy rozpatrywać z punktu widzenia stopnia złożoności środków technicznych, których konstrukcja jest opracowywana, a także organizacji działalności instytucji projektowo-konstrukcyjnej. W odniesieniu bowiem do złożonych środków technicznych występuje sprawa podziału zadań i współdziałania zespołów projektantów i konstruktorów, realizujących poszczególne etapy procesu projektowo-konstrukcyjnego.

1.5. Racje istaieeia wytworu s zasady koaas Konstrukcja jako wynik procesu projektowo-konstrukcyjnego jest utworem, na podstawie którego są uzyskiwane wytwory jako układy materialne. Istotnego znaczenia nabiera zagadnienie oceny konstrukcji, a zatem doboru odpowiedniego układu kryteriów, na podstawie których można dokonać oceny konstrukcji.

Zasady konstrukcji wskazują na bezpośredni przedmiot zabiegów optymalizacy j i ty ch ze względu na obrane kryteria. Kryteria mogą mieć charakter ściśle techniczny, jak też inny, np. estetyczny. Nie omawiając dokładniej tych zagadnień, gdyż jest to przedmiotem teorii konstrukcji, należy jedynie zwrócić w tym miejscu uwagę na pewne konsekwencje wynikające z racji istnienia wytworu i zasad konstrukcji, które są podyktowane pot^ebami dydaktycznymi przedmiotu „zapis konstrukcji". Podczas poznawania zagadnień konstrukcji i konstruowania w pierwszym okresie nauczania działania w ramach zajęć dydaktycznych odnoszą się przede wszystkim do geometrycznych cech konstrukcyjnych. Należy zauważyć, że przy doborze cech konstrukcyjnych mogą występować dwa przypadki, tzn. dobór może być dokonywany ze względu na: — cel ściśle techniczny, — kryteria estetyczne. Ograniczając rozważania do geometrycznych cech konstrukcyjnych, należy podkreślić znaczenie estetyki maszyn czy środków technicznych w ogóle. Czynnik estetyki środków technicznych wynika zarówno z racji celowości technicznej, jak i z racji ekonomicznej. Przedmiotem analizy staje się tu postać geometryczna; układ wymiarów natomiast ma znaczenie ze względu na estetykę przede wszystkim dzięki przyjmowaniu pewnych proporcji wymiarów.

Układ kryteriów wynika z racji istnieniu wytworu,

rozumianej jako racjonalne uzasadnienie jego istnienia. Odpowiedni stopień uszczegółowienia nieładu kryteriów osiąga się dzięki zasadom konstrukcji, wynikającym z analizy własności i właściwości wytworu jako układu materialnego. Pojęcia racji istnienia wytworu oraz zasad konstrukcji zostały sformułowane i wprowadzone do teorii konstrukcji przez Dietrycha [6], [11]. Wyróżnia się następujące r a c j e i s t n i e n i a w y t w o r u : —• celowości technicznej, — ekonomiczną, — możliwości wytwórczych (racja technologiczności wytworu). Przyjęcie tych racji wynika z konieczności odpowiedzi na zasadnicze pytania: Po co jest dany wytwór? Czy zastosowanie wytworu jest opłacalne? Czy istnieje możliwość wykonania wytworu o danej konstrukcji? Wytwór, który ma być odpowiednim środkiem technicznym, może istnieć dlatego, że przewiduje się wywołanie działania odpowiedniego do potrzeb, uzasadnionego ekonomicznie, a cechy wytworu umożliwiają wykonanie go za pomocą dostępnych w konkretnych okolicznościach środków wytwórczych. Wyróżnia się następujące z a s a d y k o n s t r u k cji: — optymalnego stanu obciążenia, — optymalnego tworzywa, — optymalnej stateczności, — optymalnych stosunków wielkości związanych. Zasada o p t y m a l n e g o stanu obciąż e n i a wynika z tego, że każdy układ materialny cechuje pewien stan obciążenia, który może być optymalizowany na podstawie kryteriów wynikających z racji celowości technicznej lub racji ekonomicznej. Kryteriami tymi mogą być np. ciężar, rozmiar, sprawność, głośność. Podstawowymi kryteriami podczas w y b o r u o p t y m a l n e g o t w o r z y w a są zazwyczaj masa, objętość i koszt, a także inne własności tworzyw konstrukcyjnych, wśród których szczególne znaczenie mają własności określające trwałość maszyn. Zasada optymalnej stateczności wskazuje na optymalny stan równowagi, zachodzący między siłami a naprężeniami w układzie materialnym, umożliwiający założone działanie tego układu. Stany takie są oceniane na podstawie kryterium pewności w odniesieniu do naprężeń i sztywności. Zasada optymalnych stosunków w i e l k o ś c i z w i ą z a n y c h wskazuje na optymalizację związków parametrycznych takich wielkości, jak: geometryczne cechy konstrukcyjne, własności wytrzymałościowe tworzyw, cechy dynamiczne, własności kinematyczne.

1.6. Zapis a proces projektowo-konstrukcyjny Z różnych rodzajów zapisu na szczególne zainteresowanie zasługuje zapis graficzny, czyli rysunkowy. Wynika to ze znaczenia jego właściwości, co dla odbiorcy ma istotne znaczenie ze względu na — jak podkreśla Dietrych — „...przyzwyczajenie do odbioru sygnałów płynących ze świata otaczającego przede wszystkim przy pomocy zmysłu wzroku" [6]. W procesie projektowo-konstrukcyjnym zachodzi konieczność dokonywania różnych zapisów tego, co zostaje przez twórców pomyślane. Zapis na tym etapie procesu spełnia rolę pamięci, odciążając umysły twórców. Zapis graficzny zasługuje na szczególną uwagę jako czynnik sprzężenia zwrotnego między twórcą konstrukcji a konstrukcją. Jako środek unaoczniający to, co zostaje pomyślane, zapis ten umożliwia bezpośrednią ocenę rezultatów danego etapu działań, a następnie dokonywanie zmian czy ewentualnych poprawek. Na etapie koncypowania konstrukcyjnego zapis graficzny, w którym postać geometryczną przedstawia się w sposób zbliżony do zapisu ikonograficznego, spełnia rolę — jak pisze Dietrych — czynnika ©

—

heurystycznego, to jest czynnika naprowadzającego na właściwe rozwiązanie danego problemu projektowo-konstrukcyjnego. Należy dodać, że w ostatnich latach, wraz z rozwojem komputerowego wspomagania procesów projektowo-konstrukcyjnych (systemy CAD — ang. Computer Aicled Design), dużego znaczenia nabiera komputerowy zapis konstrukcji. Zapis ten, będący zbiorem danych informacyjnych o cechach konstrukcyjnych zgromadzonych w pamięci komputera, umożliwia szybkie przetwarzanie danych informacyjnych. Formą „zewnętrzną" zapisu komputerowego może być zapis rysunkowy w jego dotychczasowej postaci [22], co właśnie wynika z jego właściwości przedstawionych wyżej.

1.7. Dobór postaci konstrukcyjnej Jednym z podstawowych zagadnień w konstruowaniu jest dobór geometrycznej postaci konstrukcyjnej. Dobór ten powinien być wynikiem analizy następujących zagadnień: — postaci konstrukcyjnej jako funkcji działania i sposobów wytwórczych [6], [11], — postaci konstrukcyjnej jako funkcji wielkości wytworu. Zagadnienie pierwsze należy uznać za podstawowe przy doborze postaci konstrukcyjnej. Postać konstrukcyjna wynika bowiem z działania danego układu, choć jest zależna również od dobranych sposobów wytwórczych. Identyczne działanie, jak zwraca na to uwagę Dietrych, może być zapewnione dzięki postaci konstrukcyjnej o jednakowych głównych elementach tej postaci, lecz przy pewnej różnicy wynikającej z przyjętych sposobów wytwórczych. Dotyczy to przede wszystkim takich faz wytwórczych, jak odlewanie, spawanie, wytłaczanie, w wyniku których otrzymuje się odpowiedni półwytwór warunkujący w decydującym stopniu postać wytworu. Wybór rodzaju półwytworu jest zależny od wielu czynników. W sposób najbardziej ogólny zagadnienie

R y s . 1.6 Czynniki wyboru rodzaju półwytworu (wg J. Dietrycha) — numery oznaczają typowe przypadki wyboru

to można zilustrować schematycznie jak na rys. 1.6. Uwzględniono tutaj tylko półwytwory odlewane i spawane, a także możliwość zastosowania elementów gotowych. Odnosi się to do elementów znormalizowanych lub stypizowanych, które powinny być masowo wytwarzane i dostępne dla konstruktorów oraz wytwórców. Postać konstrukcyjna jest także zależna od wielkości wytworu. Na przykład odlewany, a w większym stopniu spawany korpus przekładni zębatej będzie miał inną postać geometryczną w przypadku przekładni o małych wymiarach, a inną o dużych. Należy podkreślić, że zależność postaci konstrukcyjnej od wielkości wytworu jest istotna w pewnych granicach wartości wymiarów.

•a

2.1. Założenia.i charakterystyka ogólna C e l e m nauczania przedmiotu „zapis konstrukcji" jest: — opanowanie ogólnych zasad i reguł zapisu konstrukcji, — wprowadzenie w elementarne zagadnienia konstrukcyjne, — opanowanie i doskonalenie techniki sporządzania zapisu. Jest to realizowane przez wykład i ćwiczenia projektowe o strukturze opartej na odpowiednio dobranym układzie tematów. Przedmiot „zapis konstrukcji", którego treść obejmuje głównie zagadnienia zapisu konstrukcji, stanowi przygotowanie do studiowania teorii konstrukcji i konstruowania (w ujęciu dydaktycznym np. przedmiotu „podstawy konstrukcji maszyn"). Stwarza tym samym bardzo dobrą okazję do zwrócenia uwagi na niektóre zagadnienia konstrukcyjne, dotyczące przede wszystkim geometrycznej postaci konstrukcyjnej jako ważnego składnika cechy konstrukcyjnej. Chodzi tu zarówno o pojedyncze elementy, jak i złożone układy. Zagadnienia dotyczące konstruowania zostały wyraźnie podkreślone w tematach ujętych w strukturze ćwiczeń jako „rysunkowych", są one także przedmiotem rozważań w tematach nazwanych „zadaniami konstrukcyjnymi". Podczas formułowania zadań konstrukcyjnych przyjmuje się następujące z a ł o ż e n i a : — konstruowanie zostaje ograniczone do dobom cech geometrycznych, — dobór tych. cech nie jest podda wany weryfikacji analitycznej w sensie obliczeń wytrzymałościowych czy optymalizacyjnych. Założenia te — jak się wydaje — nie warunkują praktycznego znaczenia opracowywanych konstrukcji. Można je bowiem przyjąć, ponieważ w zadaniach nie

rozważa się doboru materiałowych cech konstrukcyjnych. Nie rozpatruje się także stanu obciążenia dla opracowywanych konstrukcji. Obserwacje procesu dydaktycznego uwidoczniają korzyści wynikające z tak przyjętego postępowania. Ćwiczący bowiem nie musi wykonywać obliczeń, np. wytrzymałościowych, i pozostawia mu się pewną swobodę w doborze cech geometrycznych, a przede wszystkim postaci geometrycznej. Więcej czasu może poświęcić i większą uwagę zwrócić na: — tworzenie wielu różnych koncepcji rozwiązań, — uwzględnienie przy doborze postaci geometrycznej innych kryteriów niż główne, np. kryteriów estetycznych. Odpowiednio dobrany układ zadań umożliwia lepsze niż w tradycyjnym nauczaniu rysunku technicznego uświadomienie przez ćwiczącego potrzeby korzystania ze zbiorów istniejących rozwiązań niektórych szczegółów postaci geometrycznej oraz korzyści wynikających z normalizacji w konstrukcji elementów i układów. Przy założonych celach nauczania przedmiotu „zapis konstrukcji" istotny jest dobór treści poszczególnych tematów, a przede wszystkim odpowiedniej kolejności działań. W układzie tematów powinno się uwzględniać następujące okoliczności: 1. Zajęcia z geometrii wykreślnej, dotyczące podstaw rzutowania prostokątnego i aksonometrycznego, a przy tym kształtujące umiejętności wyobraźni przestrzennej, odbywają się równolegle z zajęciami z zapisu konstrukcji lub nieznacznie je wyprzedzają. 2. Wykonywanie zadań o charakterze konstrukcyjnym, nawet prostych, elementarnych, wymaga przyswojenia przez studentów pewnej wiedzy z teorii konstrukcji. 3. Układ tematów powinien być tald, aby stopień złożoności zadań uwzględniał podstawową kolejność w przyswajaniu przez studentów wiedzy zarówno z zapisu konstrukcji, jak i elementarnych wiadomości z teorii konstrukcji i konstruowania.

— 12 —

2.2,

Uwaga

metodycznie

W zakresie metodyki nauczania przedmiotu można podać następujące z a l e c e n i a : 1. W zapisie geometrycznych cech konstrukcyjnych, począwszy już od pierwszego tematu, należy dokonywać zapisu zarówno postaci geometrycznej, jak i układu wymiarów. Przyjęcie takiego postępowania uzasadnia się następująco: a) przy sformułowaniach zadań używa się pewnych elementów słownego zapisu konstrukcji — opisując dany element podaje się jego postać i charakterystyczne wymiary; już w treści zadania wyznacza się elementy układu wymiarów; b) z obserwacji procesu dydaktycznego wynika, że stosunkowo dużą trudność sprawia studentom dobór i zapis układu wymiarów; zagadnieniu temu poświęcono zatem więcej niż dotychczas uwagi; c) zajmując się zapisem postaci geometrycznej, należy uwzględniać zapis układu wymiarów, wynika to bowiem z ważnej w praktyce reguły, że układ rzutów jest podporządkowany zapisowi układu wymiarów. 2. Zestaw zadań w początkowym okresie nauczania jest taki, że dobór układu wymiarów może odbywać się w sposób zdroworozsądkowy. Dopiero później, po poznaniu reguł wymiarowania, do poprawnego sporządzenia zapisu konstrukcji należy dobrać układ wymiarów według reguł wymiarowania. 3. W pierwszych zadaniach, mających bardzo istotne znaczenie metodyczne, zwraca się uwagę na proste utwory geometryczne jako elementy postaci geometrycznej oraz na pewne zabiegi wytwórcze w tworzeniu tej postaci. Takie sformułowanie zadań ułatwia dobór układu wymiarów, gdyż wskazuje wielkości, które wyznaczają właściwy układ wymiarów. 4. W rozwiązywaniu zadań do poszczególnych tematów należy uwzględniać treść zadań występujących przed i po danym temacie. Chodzi tu o wzięcie pod uwagę kolejności przyswajania przez uczących się materiału. Dlatego w miarę potrzeby zamiast opisów ścisłych, symbolicznych, można stosować jako zastępcze opisy słowne i ogólne. Dotyczy to na przykład rodzaju połączeń, oznaczeń tworzyw, wartości wskaźników chropowatości, odchyłek położenia. W rozwiązywaniu zadań konstrukcyjnych podkreśla się z a s a d ę m e t o d o l o g i c z n ą , którą stanowi problem części całości ze względu na całość. Koncentrując bowiem bezpośrednią działalność na wybranym szczególe konstrukcyjnym, trzeba uwzględnić ogól, czyli całość, której częścią jest dany szczegół.

2o3„ UMad a treść wykładów Problematyka zapisu konstrukcji, przedstawiona w niniejszym punkcie, została ujęta w siedmiu jednostkach wykładowych. Kolejność tych wykładów wynika z potrzeb dydaktycznych ćwiczeń — drugiej, oprócz wykładu, formy nauczania tego przedmioty. Dalej podano tematy poszczególnych wykładów oraz główne zagadnienia w nich zawarte. 1. Podstawy zapasu konstrukcji. Elementy zapisis graficznego Zagadnienia — Model systemu informacyjnego w podstawowych działaniach technicznych. — Konstrukcja, cechy konstrukcyjne, zapis konstrukcji. — Podstawowe zasady zapisu konstrukcji, racje istnienia zapisu. — Rodzaje zapisu konstrukcji, zapis w procesie projektowo-konstrukcyjnym. — Rzutowanie prostokątne (europejskie, amerykańskie). — Reguły dotyczące rzutowania. — Linie jako znaki zapisu. — Elementy normalizacji zapisu (Polskie Normy). 2. Zapis postaci geometrycznej Zagadnienia — Ogólne zagadnienia zapisu postaci geometrycznej. — Zapis typowych postaci, znaki postaci (znaki wymiarów). — Przekroje proste i złożone, przekroje i widoki częściowe. — Kłady miejscowe, kłady przesunięte. — Powiększenia drobnych szczegółów. — Rzuty przesunięte oraz przesunięte i obrócone. — Przekroje i widoki rozwinięte. — Rzuty rozmieszczenia otworów. — Linie przenikania w zapisie konstrukcji. — Przerwania i urwania. — Korzystanie z oczywistości symetrii. — Kreskowanie przekrojów — znaki „przekroju tworzywa". — Reguły sporządzania rysunków do mikrofilmowania i reprografii. 3.. Zapis układu wymiarów. Reguły wymiarowania Zagadnienia — Ogólne zagadnienia zapisu układu wymiarów. — Znaki oraz zapis znaków układu wymiarów. — Zagadnienie doboru elementów układu wymiarów. — Elementy rachunku wymiarów tolerowanych.

— ileguiy vvymiuro'.vuiM,;. zbiór reg u-; nakazujących, zbiór reguł ograniczających. — Zagadnienia oczywistości w zapisie układu wymiarów — uproszczenia zapisu.

Cffśl B. Z s. g a d n i s n i u — Zapis schematyczny >symboliczny). — Grafy jako zapis systemów. Część C. Z a g a d n i e n i a — Automatyzacja zapisu konstrukcji. — Urządzenia grafiki komputerowej. — Zminiaturyzowane nośniki informacji. — Archiwizacja i wspomagani komputerowo wyszukiwanie dokumentacji.

4. Opis struktury zęwmęfcmejj, część 1 Zagadnienia — Pojęcia struktury zewnętrznej. — Wymiar jako funkcja wymiaru nominalnego i odchyłek. — Układ tolerancji i odchyłek — podstawowe pojęcia. — Zapis wymiarów tolerowanych. — Układ pasowań, zapis pasowań. — Chropowatość powierzchni, wskaźniki chropowatości. — Znaki oraz reguły zapisu oznaczeń stanu powierzchni.

2,4. Struktura ćwiczeń W ramach ćwiczeń, jako drugiej formy dydaktycznej zapisu konstrukcji, są realizowane niżej tematy. W pierwszym semestrze nauki *> 1. Zapis konstrukcji elementów o postaci złożonej z prostych utworów geometrycznych. Temat ten jest realizowany na przykładach zadań zamieszczonych w rozdz. 3. 2. Zapis konstrukcji elementów o większej złożoności postaci geometrycznej. Przykłady zadań do realizacji tego tematu zamieszczono w podrozdz. 5.1 (elementy obrotowe) i 5.2 (elementy nieobrotowe). 3. Przedstawienia poglądowe za pomocą rzutów aksonometrycznych. Sporządzanie rzutu aksonometrycznego elementu na podstawie rzutów prostokątnych. Dobór rodzaju rzutu aksonometrycznego. Relacje między rzutowaniem prostokątnym a aksonometrycznym. Informacje o doborze rodzaju rzutu aksonometrycznego oraz przykłady przedstawień elementów o rzutach aksonometrycznych zamieszczono w rozdz. ó. 4. Odtworzenie konstrukcji wytworu (elementu). Przykłady zadań do realizacji tego tematu zamieszczono w podrozdz. 7.1. 5. Analiza zapisu złożonych układów. Sporządzanie rysunków wykonawczych współdziałających elementów. Temat ten jest realizowany na przykładach zadań o stopniu trudności jak zadania 8.1 i 8.2 w rozdz. 8.

5. Zapis koiastmkcji typowych połączeń Część A. Połączenia śrubowe. Z a g a d n i e n i a — Podstawowe pojęcia połączeń śrubowych: linia śrubowa, kierunkowość linii śrubowej, gwint prawozwojny (prawy), gwint lewozwojny (lewy), zarys gwintu — rodzaje gwintu. — Zapis gwintu i połączeń śrubowych — istota uproszczeń w zapisie. — Wybrane zagadnienia konstrukcyjne połączeń śrubowych: postać geometryczna łba śruby i nakrętki, postać geometryczna zakończeń śrub i wkrętów, typowe rodzaje połączeń śrubowych. — Normalizacja elementów połączeń śrubowych. Część B. Połączenia spawane. Z a g a d n i e n i a — Podstawowe pojęcia połączeń spawanych. — Typowe postacie spoin. — Typowe rodzaje połączeń spawanych. — Zapis połączeń spawanych — uproszczenia zapisu. .— Reguły zapisu oznaczeń symbolicznych. 6. Opas struktury zewnętrznej, część II Zagadnienia — Nierówności makrostruktury zewnętrznej (wg PN — odchyłki kształtu) — pojęcia i znaki odchyłek. — Tolerowanie nierówności makrostruktury — zapis odchyłek. — Pojęcia odchyłek położenia i znaki odchyłek. — Zapis odchyłek położenia.

W drugim semestrze ¡nauki 6. Analiza zapisu układów o większym stopniu złożoności. Sporządzanie 'rysunków wykonawczych oraz rysunków poglądowych (uproszczonych). Temat ten jest realizowany na przykładach zadań o stopniu trudności jak zadania 8.3-8.5 w rozdz. 8.

1. Wybrane zagadnienia zapis« Część A. Zagadnienia — Zapis konstrukcji wybranych elementów: sprężyn, połączeń wielowypustowych, kół zębatych. — Zapis konstrukcji złożonych układów: złożoność środków technicznych a złożoność rysunków, identyfikacja elementów na rysunkach złożeniowych. — Reguły numeracji rysunków.

*' Przedmiot „zapis konstrukcji" zazwyczaj (zależnie od uczelni) jest na semestrze 2 i 3 lub semestrze 1 i 2.

14

7. Zadania konstrukcyjne I, Przykłady zadań do realizacji tego tematu zamieszczono w rozdz. 4. 8. Zapis konstrukcji elementów spawanych. Temat jest realizowany na przykładach zadań zamieszczonych w rozdz. 9. 9. Odtworzenie konstrukcji złożonego układu. Przykłady zadań do realizacji tego tematu zamieszczono w podrozdz. 7.2. 10. Zadania konstrukcyjne II. Przykłady zadań do realizacji tego tematu zamieszczono w rozdz. 10. 11. Zapis schematyczny. Sporządzanie zapisu schematycznego na podstawie rysunków złożeniowych różnych układów.

2.5. Sporządzam© zapisu Warto zwrócić uwagę na zagadnienia, którym przypisuje się istotne znaczenie w nauczaniu „zapisu konstrukcji". Są to:

— rozwijanie wyobraźni przestrzennej, — rozwijanie pamięci wzrokowej w odniesienia do postaci geometrycznej, wartości wymiarów liniowych i kątowych, a także proporcji wymiarowych, — umiejętność rysowania odręcznego, — umiejętności kreślarskie, a więc rysowanie przyrządami kreślarskimi. Podkreślając istotne znaczenie umiejętności rysowania odręcznego, a także konieczność zdobycia pewnych umiejętności kreślarskich, za zasadę organizacji zajęć przyjęto, że: — podczas zajęć studenci wykonują rysunki wyłącznie odręczne, — prace domowe natomiast są wykonywane przyrządami, co umożliwia zdobycie umiejętności kreślarskich oraz ich doskonalenie. Znaczenie praktyczne ma również odręczny sposób wykonywania rysunków, wspomagany w niektórych zabiegach przyrządami kreślarskimi.

Na rysunkach 3.1-3.21 przedstawiono elementy, których postać geometryczną utworzono w większości z utworów geometrycznych obrotowych, jak: walec, stożek, kula. Te elementarne utwory geometryczne stanowią części przedstawionych na tych rysunkach elementów jako nierozdzielnych całości. W procesie wytwórczym elementy te zostały obrobione w sposób zilustrowany na poszczególnych rysunkach. Są to przeważnie ścięcia i wycięcia płaszczyznami różnie ustawionymi względem osi przedmiotów, ale prostopadle do danego rzutu prostokątnego. Przedstawiono to za pomocą śladów płaszczyzn, oznaczonych na tych rysunkach liniami kreskowymi. Jedne ze ścięć czy wycięć zostały pokazane na rzutach głównych, inne natomiast na rzutach z góry. Tak na przykład przedmiot na rys. 3.1, będący wielostopniowym wałkiem, został obrobiony następująco: z lewej strony wałka wykonano wycięcia szerokości A i długości B, z prawej natomiast ścięto płaszczyznami, równolegle do osi wałka., do wymiaru C i na długości określonej wymiarem E, a dalej płaszczyznami nachylonymi pod kątem cc. W płaszczyznach położonych prostopadle do opisanych wycięć leżą ścięcia do wymiaru F, na długości G z lewej strony wałka. Ślady płaszczyzn ścinających jako prostopadłych do danego rzutu prostokątnego zaznaczono na rzucie z góry. W wyniku tych zabiegów wytwórczych otrzymano ostateczną posiać geometryczną przedstawionych na rysunkach elementów. Wyznaczenie tej postaci jest jednym z celów zadań. Rozważając postać geometryczną tych przedmiotów, należy więc wyróżnić' posiać geometryczną. — pierwotną (wejściową), NaJeży zauważyć, że rysunki będące rozwiązaniem zadań tego rozdziału stanowią tylko część, ale istotną, zapisu konstrukcji. Użycie tutaj określenia zapis konstrukcji uzasadnione jest tym, że rysunki te mają być wykonane wg zasad i regui wymaganych w zapisie konstrukcji.

— otrzymaną w wyniku zabiegów wytwórczych, a więc wynikową. Rozwiązanie tych zadań obejmuje: — narysowanie postaci geometrycznej otrzymanej w wyniku zabiegów wytwórczych, — dobór i zapis układu wymiarów, — dobór koniecznej i wystarczającej liczby rzutów. W niektórych zadaniach postać pierwotna wymaga uzupełnienia — połączenia części danego elementu i narysowania linii przenikania (rys. 3.7-3.11, rys. 3.15 i 3.16 oraz rys. 3.19-3.21). W zadaniach, które dotyczą rys. 3.17 i 3.18, połączenia poszczególnych części i wyznaczenie linii przenikania są działaniami głównymi w zakresie postaci geometrycznych danych elementów. Na rozważanych w tym rozdziale rysunkach zamieszczono pewne wymiary. Odnoszą się one do opisu położeń płaszczyzn „obrabiających" dany element lub stanowią układy wymiarów części składowych danego elementu. W doborze liczby rzutów należy uwzględniać ich liczbę konieczną i wystarczającą do zapisu konstrukcji, zgodnie z zasadami jednoznaczności, niesprzec/.ności oraz zupełności. Oprócz wymienionych mogą występować rzuty dodatkowe przydatne w pewnych pracach kreślarskich. Traktować je należy jako pomocnicze; zapis konstrukcji nie wymaga tych rzutów. Uwaga dotyczące sporządzania rysunków — rozwiązań zadam 1. Podczas rozwiązywania zadań w tym rozdziale należy zwrócić uwagę na formę graficzną sporządzanych rysunków (linie jako znaki zapisu, rozmieszczenie rzutów na arkuszu, opisy itp.). 2. Ze względów praktycznych zaleca się sporządzanie rysunków na arkuszach formatu A4, przedstawiając elementy w odpowiedniej wielkości przy zachowaniu proporcji wymiarowych jak na rysunkach w danym zadaniu.

— 16 —

kzur pomocniczy

Rys. 3.1

, C,, F \ s r ~ n ' ) LJ - OQ

£

K

1

Rzut pomocniczy

i

M

iys. 3.2

2 — Rysunek techniczny jako zapis konstrukcji

— 17 —

u.

•Hzut p o m o c n i c z y

c>n

\

\ /

<

i )

Al

CD

s

m

IN.1

\ J

C

E

Rys. 3.4 Rozwiązanie przedstawiono na rys. 15.1

111 CD

ir • - o -

Rys. 3.6

\

\ j

/

Rys. 3.5

r

N

JL-

18 —

Rys. 3.8

— 19

zut

pomocniczy

Rys. 3.10

Rzut pomocniczy

A=

Rys. 3.12

Rzut

pomocniczy

W-0,65 A L= (1,8*2,2) A >r—

y

Rys. 3.15

f

Y

on

L

— 21

u -s-

Rzut pomocniczy

walcowy

Rys. 3.19

Rzut pomocniczy

Rys. 3.20

Rzut pomocniczy

I

Rys. 3 2

Zamieszczone w tym rozdziale zadania należy uznać za przykłady elementarnych zadań konstrukcyjnych, dotyczą one bowiem opracowania bardzo prostych konstrukcji. Proces konstruowania, w wyniku którego ma powstać konstrukcja, polega na doborze cech konstrukcyjnych (geometrycznych, materiałowych — tworzywo — oraz dynamicznych). Dobór cech konstrukcyjnych w zadaniach w tym rozdziale będzie ograniczony, ponieważ: — konstruowanie zostaje sprowadzone do doboru cech geometrycznych, — dobór tych cech nie będzie poddany weryfikacji analitycznej w sensie obliczeń wytrzymałościowych i optymalizacyjnych. Ograniczenia te nie warunkują jednak- praktycznego sensu opracowanych w tych zadaniach konstrukcji. Zauważyć bowiem należy, że nie są przedmiotem doboru materiałowe cechy konstrukcyjne (tworzywo) oraz nie rozpatruje się także stanu obciążeń rozważanych konstrukcji. Należy podkreślić pewne — wydaje się — bardzo korzystne cechy takiego procesu, ponieważ w doborze cech geometrycznych pozostawia się studentom swobodę, dając możliwość zwrócenia większej uwagi na: — konieczność rozpatrywania różnych koncepcji rozwiązań (koncypowanie konstrukcyjne), — postać geometryczną jako wynik uwzględniania kryteriów estetycznych, — czynnik weryfikacji logicznej w procesie konstruowania. Zadania konstrukcyjne są rozwiązywane z dużym udziałem prowadzącego zajęcia. Podczas zajęć uczący się uzyskują potrzebne informacje co do omawianych w zadaniach elementów. ZADANIE 4 , 1

Skonstruować przegubowe złącze elementów 1 i 2, zapewniające ich względne wychylenie o kąt 2(3

w płaszczyźnie pionowej wokół osi elementu 3 (rys. 4.1). Wychylenie to odbywa się w warunkach działania na złącze obciążeń.

Elementy założeń konstrukcyjnych złącza przegubowego

I

W rozwiązaniu zadania rozważyć następujące zagadnienia: — symetryczny rozdział obciążenia przenoszo-1 nego z elementu 2 na element 1 (zasada optymalnego® stanu obciążenia), — możliwość wykonania elementów złącza prze-j gubowego z prętów o różnej postaci geometrycznej przekroju poprzecznego, ej= — możliwe sposoby połączenia końcówek złącz» z układem, którego ono jest elementem, ~ —1 założenia dotyczące rozbieralności złącza przegubowego: rozbieralne (często lub okresowo)« nierozbieralne. — W doborze postaci geometrycznej głównych elementów złącza przyjąć jedną z trzech sytuacji: • — nie są założone jakiekolwiek wymagania doB tyczące postaci geometrycznej elementów 1 i 2, — założona jest postać geometryczna elementu l l — założona jest postać geometryczna elementu 2S

I

24 —

Kilka wariantów postaci głównych elementów złącza przegubowego zamieszczono aa rys. 4.2-4.6. Należy zwrócić uwagę na konieczność zachowania pewnych proporcji zasadniczych wymiarów tych elementów.

W wyborze koncepcji rozwiązania należy kierować się kryteriami dobranymi wspólnie z prowadzącym zajęcia.

Proporcje wymiarowe (przykład): B C E F

G L, L4 L5

=0,65 A = 0,45 A = 0,85 A =0,75 A

= 0,45 A =2 A = (0,6-0,7) A = (1,4—1,6) A

Rys. 4.2 Dane do wyznaczenia postaci geometrycznej elementu 1 (wariant I)

co

X

X •e-

r

R =(1,5-1,7) A

Rys. 4.3

'

'

Dane do wyznaczenia postaci geometrycznej elementu 1 (wariant II)

— 25

LU

Rys. 4.4

1-3

Dane do wyznaczenia postaci geometrycznej elementu 1 (wariant III)

— 26 —

w .

"M. M-

Li

Rys. 4.7 Elementy założeń konstrukcyjnych łącznika z regulacją odległości

— dokonując wyboru koncepcji, sporządzić wykaz kryteriów, które stanowiły podstawę wyboru, — nadać odpowiednią postać części o średnicy d 2 elementu 1 tak, aby regulując odległość L, element 1 nie obracał się względem osi wzdłużnej danego układu.

ZADANIE 4 . 2

W układzie, którego istota działania polega na przegubowym połączeniu punktów A i B (rys. 4.7), zapewniającym zmianę ich odległości L, ustalono postać konstrukcyjną elementów 1 i 2. Należy dobrać postać konstrukcyjną elementu 3, łączącego elementy 1 i 2, zapewniając zmianę odległości L. Element 1 jest zakończony częścią walcową o średnicy d 2 , a element 2 — częścią gwintowaną o średnicy d 4 . Osie otworów d, i d 3 są wzajemnie prostopadłe i prostopadłość ta nie może ulegać zmianie podczas regulacji odległości L, dokonywanej przez obrót elementu 3. W rozwiązaniu zadania należy: — w doborze postaci konstrukcyjnej rozważyć możliwość wykonania elementu 3 z prętów o różnej postaci geometrycznej przekroju poprzecznego, np. sześciokątnej, kwadratowej, okrągłej,

ZADANIE 4 3 * }

Dobrać główne wielkości układu korbowo-wahaczowego oraz skonstruować drążek służący do przeniesienia ruchu z elementu I (korba), wykonującego ruch obrotowy, na element U (wahacz), który powinien wykonywać ruch wahadłowy (rys. 4.8). Kon*' Jedno z możliwych rozwiązań tego zadania zamieszczono w rozdz. 15 (rys. 15.2).

Rys. 4.8 Elementy założeń konstrukcyjnych układu korbowo-wahaczowego

27 —

y ix os 1 v n i' • ^ rn. ićui^ j ^ izo Ze względu na możliwość występowania odchyleń od prawidłowego ustawienia czopów w punktach B i C, zamocowanie drążka na tych czopach powinno być przegubowe (przegub kulisty). Podstawę geometryczną działania układu korbowo-wahaczowego przedstawiono na rys. 4.9. W doborze głównych wielkości przyjąć, że przy zadanych: H, a, ¡3, r należy obliczyć L, R. Należy rozważyć następujące warianty rozwiązań: — zastosowanie końcówek z przegubami kulistymi, przy czym rozpatrzyć możliwość zastosowania

końcówek z a^int^m wewif-frrzTiyrQ (rvs. 4.1.1) lub zewnętrznym (rys. 4.12); — zastosowanie końcówek o postaci podanej w tab. 4.1 łub 4.2 i łożysk przegubowych, wg tab. 4.3. Przy wyborze koncepcji rozwiązania sporządzić wykaz kryteriów, które stanowiły jego podstawę. Wykonać rysunek złożeniowy układu oraz rysunki wykonawcze końcówek i innych elementów drążka. ' Dane ilościowe w założeniach konstrukcyjnych należy przyjąć samodzielnie.

AB= R BC= L CD= r

Rys. 4.9 Podstawa geometryczna układu korbowo-wahaczowego

Proporcje

przedstawionego na rys. 4.10. Elementy I i II stanowią zakończenia wałków, które wykonują ruchy wahadłowe odpowiednio wokół osi x' i y', wzajemnie prostopadłych. Konstrukcja drążka ma zapewnić zmianę jego długości (w zakresie regulacji), a osadzenie drążka na czopach o średnicy d, i d 9 powinno stanowić przeguby kuliste. W doborze cech konstrukcyjnych rozważyć następujące warianty rozwiązań: — zastosowanie końcówek z przegubami kulistymi, przy czym rozpatrzyć możliwość zastosowania końcówek o postaci wg rys. 4.11 lub 4.12, — zastosowanie końcówek o postaci podanej w tab. 4.1 lub 4.2 i łożysk przegubowych według tab. 4.3. Dokonując wyboru koncepcji rozwiązania sporządzić wykaz kryteriów, które stanowiły podstawę wyboru.

wymiarów (przykład):

C = 0,55 A L= (1,8-2,2) A f = 0,55 A

Końcówka z przegubem kulistym (wykonanie z gwintem wewnętrznym)

Tabela 4.1. Końcówki z łożyskiem przegubowym i gwintem wewnętrznym*' (wymiary w mm) hb5j-bi-

W Y/A

2

f TD

Wf -

ł

" 1

1

Rys. 4.12 Końcówka z przegubem kulistym (wykonanie z gwintem zewnętrznym)

Dla układu korbowo-wahaczowego muszą być spełnione warunki geometryczne, aby suma długości korby i każdego innego ogniwa była mniejsza od sumy długości ogniw pozostałych. Gdy położenia układu są skrajne, wówczas można napisać następujące zależności (rys. 4.9): (L - r ) 2 = H 2 + R 2 - 2HR cos a

(4.1)

(L + r) = H + R - 2HR cos (a + p) (4.2) 2

ZADANIE

2

2

4A

Skonstruować drążek przegubowy zapewniający przeniesienie ruchu z elementu I na element II układu

Lp. d, b, 1 6 6 2 8 8 3 10 9 4 12 10 5 15 12 6 17 14 7 20 16 8 25 20 9 30 22 10 35 25 11 40 28 12 45 32 13 50 35 14 60 44 15 70 49 16 80 55

h

s

30 36 43 50 61 67 77 94 110 125 142 145 160 175 200 230

M6 M8 M10 M12 M14

M1'6

M20xl,5 M24x2 M30x2 M36x3 M39x3 M42x3 M45x3 M52x3 M56x4 M64x4

1 d2 11 15 20 23 30 34 40 48 56 60 65 65 68 70 80 85

21 23 27 31 36 41 47 55 65 78 88 98 111 130 149 172

d3

b2

10 13 4 12,5 16 6 15 19 7 17,5 22 8 21 26 10 24 29 11 27,5 34 13 33,5 42 17 40 50 19 47 58 21 52 65 23 58 70 27 62 75 30 70 88 38 80 98 42 95 110 47

1, 41,5 48,5 58 67 80,5 89,5 102,5 124 145 167,5 190 198,5 221 246 281,5 324

1,

1, SW

12 12,7 14 16 18 20 23 27 30 37 44 48 58 68 78 91

5 11 5 14 6,5 17 6,5 19 8 22 10 27 10 32 12 36 15 41 15 50 18 55 20 60 20 65 20 75 20 85 25 100

Według katalogu K219 wytwórni INA-ELGES (RFN).

Tabela 4.3, Łożysku ślizgów« nrz^ab&wt wg iPM-§T/M-§71©6, seria S (vvywUary.w mmi)

Taibela 4,2, Koścówld % JożysJtii-jn przagafcowytn § a-wñioterai ze-waiętCTayM'" (wyari&ry w msaj

Lp. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

d, 6 8 10 12 15 17 20 25 30 35 40 45 50 60 70 80

b, 6 8 9 10 12 14 16 20 22 25 28 32 35 44 49 55

h

s

1

d2

b.

36 42 48 54 63 69 78 94 110 140 150 163 185 210 235 270

M6 M8 MIO M12 M14 M16 M20xl,5 M24x2 M30x2 M36x3 M39x3 M42x3 M45x3 M52x3 M56x4 M64x4

16 22 26 23 34 36 43 53 65 82 86 92 104 115 125 140

21 23 27 31 36 41 47 55 65 78 88 98 111 130 149 172

4 6 7 8 10 11 13 17 19 21 23 27 30 38 42 47

1, 47,5 54,5 63 71 82,5 91,5 103,5 124 145 182,5 198 216,5 246 281 316,5 364

*' Według katalogu K219 wytwórni ÏNA-ELGES (RFN).

h 12 12,7 14 16 18 20 23 27 30 37 44 48 58 68 78 91

d

D

B

C

d, min

8 10 12

16 19 22

8 9 10

5 6 7

10 13 15

13 16 18

14 15 16

25 26 30

12 12 14

9 9 10

18 1? 20

22 22 25

17 20 24

30 35 42

14 16 20

10 12 16

20 24 29

25 29 35

25 30 35

42 47 55

20 22 25

16 18 20

29 33 39

35 40 47

40 45 50

62 68 75

28 32 35

22 25 28

45 50 55

53 60 66

55 (50 70

85 90 105

40 44 49

32 36 40

62 66 77

74 80 92

80 90 100

120 130 150

55 60 70

45 50 55

88 98 109

105 115 130

d,

r

r

i

a max 15° 12° 10° 8° 8° 10°

0,5

1,0 0,5

10° 9° 7° 7° 6° 6°

1,5

T

7° 6° 2,0

0,8

7° 6° 6°

1,0

6° 5° 7°

5.1. Na rysunkach 5.1-5.29 ^ zamieszczono rzuty prostokątne, będące widokami, a stanowiące zapis elementów, które można określić jako obrotowe. Ich postać konstrukcyjna jest odpowiednio uszczegółowiona; niewidoczne fragmenty postaci konstrukcyjnej zaznaczono liniami kreskowymi. Niektóre rysunki uzupełniono dodatkowym opisem. Układ dwóch rzutów jako widoków w elementach odwzorowanych na rys. 5.1-5.29 można wprawdzie uznać za wystarczający do przedstawienia postaci * ł Należy zauważyć, że rysunki będące rozwiązaniem zadań w tym rozdziale stanowią tylko część, ale istotną, zapisu konstrukcji. Użycie tutaj określenia zapis konstrukcji uzasadnione jest tym, że rysunki te mają być wykonane wg zasad i reguł wymaganych w zapisie konstrukcji. **' Część rysunków zamieszczonych w tym podrozdziale zaczerpnięto z pracy [14], wprowadzając do nich pewne zmiany.

geometrycznej, ale czytelność takiego zapisu nasuwa wiele zastrzeżeń. Należy rozważyć możliwość zwiększenia czytelności zapisu, a tym samym niezawodności przekazu informacji w nim zawartej. Niewidoczne fragmenty postaci, przedstawione za pomocą linii kreskowych, pokazać na rysunkach, stosując odpowiednio przekroje, kłady, widoki, przekroje częściowe itd. W elementach wykazujących symetrię przeanalizować celowość zastosowania układu typu „półprzekrój-półwidok". W niektórych przypadkach (np. rys. 5.6-5.9) do zadań należy dokończenie rzutu głównego na podstawie informacji dostarczanej przez rzut boczny. Oprócz zapisu geometrycznej postaci konstrukcyjnej, rysunki stanowiące rozwiązanie zadań w tym rozdziale powinny zawierać zapis układu wymiarów. W doborze i zapisie układu wymiarów należy kierować się kryteriami ustalonymi wspólnie z prowadzącym zajęcia.

A — rowek na wpust b,xh,, B — rowek na wpust b 2 x h 2

A — rowek na wpust b, x h,, B — rowek na wpust b 2 x h 2 , C — dwa wycięcia wzajemnie prostopadłe

— 31

Rys. 5.3 A — rowek na wpust b, xh,

A

3

Rysunek techniczny jaku ¿apis konsíruÍLep

33

Rys. 5.17

— 35

— 36

— dobór i zapis układu wymiarów, — w elementach wykazujących symetrię wykorzystanie oczywistości tej symetrii zarówno w o d niesieniu do zapisu postaci, jak i układu wymiarów, — rozważenie, czy dobrany układ rzutów oraz zapis układu wymiarów są optymalne.

Podstawą zadań w tym podrozdziale jest treść zapisu zamieszczona na rys. 5.30-5.54*', przedstawiających elementy, które można opisać jako elementy nieobrotowe. Elementy te są przedstawione na zamieszczonych rysunkach w dwóch rzutach będących widokami: w rzucie głównym i w rzucie z góry lub w rzucie bocznym. Dwa rzuty tych elementów nie wystarczają do zapisu konstrukcji zgodnie z zasadami jednoznaczności, niesprzeczności i zupełności. Niewidoczne fragmenty postaci geometrycznej przedstawiono na tych rysunkach linią kreskową. Rozwiązanie zadań obejmuje: — dobór koniecznej i wystarczającej liczby rzutów, — wyeliminowanie linii kreskowych odwzorowujących niewidoczne fragmenty postaci przez zastosowanie odpowiednio przekrojów, kładów itd.,

Wskazówki do rozwiązania zadań Podczas rozwiązywania zadań korzystne wydaje się przyjęcie następującej kolejności działań: — na podstawie danych dwóch rzutów, będących widokami, sporządzić trzeci rzut (najczęściej jest to rzut boczny), który również będzie widokiem, — rozważyć konieczność zastosowania przekrojów, kładów itd., uwzględniając zapis układu wymiarów (układ rzutów zazwyczaj jest podporządkowany zapisowi układu wymiarów), — wykorzystać oczywistość symetrii, stosując układy „pólwidok-pólprzekrój" itd., — dobrać odpowiednio uzasadniony układ wymiarów, — sprawdzić, czy sporządzony zapis jest optymalny ze względu na przyjęte kryteria.

*' Część rysunków zamieszczonych w tym podrozdziale zaczerpnięto z pracy [14], wprowadzając do nich pewne zmiany.

37

I

"X

T 35X.

r1--

—

^

z

Rys. 5.31

Rys. 5.30

r

jtM

j+J

II I

i I I i i 1I 1 11 11

ito''

'lii i

i IM

--HH

...

Rys. 5.32

J yfP

J)\ f n t r r 1rn+r! . i . M i l < 1 i1 r l- - S !

1 1 t ! -H i --I - -

*> Rozwiązania tego zadania zamieszczono w rozdz. 15 (r/s. 15.3).

!

j l

i

¡i

i 1 1 !--i ./TM- : I— kJJ l

!

Rys. 5.52

\ -1

Rys. 5.53

U-J-

i—

W niniejszym rozdziale zamieszczono przykłady rysunków odwzorowujących geometryczną postać konstrukcyjną w rzutach aksonometrycznych *': — w izometrii (rys. 6.1-6.24), — w dimetrii prostokątnej (rys. 6.25-6.32), — w dimetrii ukośnej (rys. 6.33-6.43). Niektóre rysunki uzupełniono istotnymi — dla odczytania własności danego elementu — wymiarami. Zamieszczone rysunki stanowić mogą podstawę do odwzorowania danego elementu za pomocą rzutów prostokątnych. Można je także wykorzystać jako pomoc w zadaniach polegających na sporządzeniu rzutu aksonometrycznego na podstawie rzutów prostokątnych. W doborze rodzaju rzutu aksonometrycznego powinno się uwzględniać następujące czynniki: — izometria umożliwia pokazanie szczegółów postaci geometrycznej z trzech stron (to;y kierunki widzenia), — w przypadku elementów płaskich oraz tych, których szczegóły postaci geometrycznej są usytuowane z jednej strony, można stosować dimetrię ukośną lub prostokątną, — jeśli elementami postaci geometrycznej są utwory obrotowe, jak walec i stożek, to w doborze *' Część rysunków zamieszczonych w tym rozdziale zaczerpnięto z prac [13], [14], wprowadzając do nich pewne zmiany.

YS. 6.1

rodzaju rzutu aksonometrycznego należy uwzględniać dogodność odwzorowywania tych utworów obrotowych w danym rzucie aksonometrycznym; jeśli utwory te występują z jednej strony odwzorowywanego przedmiotu, to zaleca się dimetrię ukośną lub prostokątną, jeśli natomiast z trzech stron — izometrię. Rozpatrując własności i właściwości rzutów aksonometrycznych, można stwierdzić, że występują w nich zmiany długości odcinków i wielkości kątów; mniejsze w izometrii, większe w dimetrii. Rzuty aksonometryczne stanowią podstawę sporządzania rysunków przede wszystkim poglądowych. Wykorzystywanie rzutu aksonometrycznego w zapisie konstrukcji jest ograniczone. Odwzorowywanie bowiem elementów o większej złożoności postaci konstrukcyjnej wymaga licznych zabiegów kreślarskich, a łącznie z zapisem układu wymiarów i opisem struktury zewnętrznej czytelność takiego zapisu może być mniejsza niż zapisu w rzutach prostokątnych. W odniesieniu do istniejących przedmiotów (rzeczywistych obiektów lub ich modeli) na uwagę zasługuje korzystanie z fotografii i techniki fotograficznej (zapis fotograficzny lub fotograficzno-rysunkowy). Szczególne zalety takiej formy zapisu rnają praktyczne znaczenie nie tylko podczas sporządzania dokumentacji roboczej, lecz także przechowywania dokumentacji (archiwizacja).

¥S.

S„2

— 44 —

— 45 —

4©

—

Rys. 6.21

Rys. 6.27

Rys. 6.28

MME71IA UKOŚNA

Rys. 6,-37

4 — Rysunek techniczny jako zapis konamkcp

Tematem zadań zamieszczonych w tym rozdziale jest odtworzenie konstrukcji wytworu (elementu i złożonego układu) i sporządzenie zapisu konstrukcji (rysunków złożeniowych, rysunków wykonawczych). Odpowiedni dobór elementów i układu elementów umożliwia przyswojenie wiedzy z zakresu konstrukcji i działania oraz wytwarzania tych elementów i układów. Wytwory o odpowiednim stopniu złożoności postaci geometrycznej stanowią dobry przykład do pogłębienia wiedzy i umiejętności o sposobach zapisu geometrycznych cech konstrukcyjnych. Dobór zadań umożliwia zatem opanowanie zagadnień dotyczących konstruowania oraz zapisu konstrukcji. Zagadnienia dotyczące konstruowali i a — Związek między postacią geometryczną a działaniem oraz między postacią geometryczną a sposobem wytwarzania. — Znaczenie powierzchni wyznaczających strukturę zewnętrzną: powierzchnie współdziałające, powierzchnie swobodne. — Poznanie pewnych rozwiązań zagadnień konstrukcyjnych na podstawie przerabianych przykładów. —- Współzależność geometrycznych cech konstrukcyjnych elementów współdziałających. — Normalizacja w konstrukcji elementów i układów. Zagadnienia zapisu konstrukcji — Pogłębienie wiedzy i umiejętności co do sposobów zapisu postaci geometrycznej (dobór optymalnego układu rzutów). — Dobór optymalnego układu wymiarów oparty na analizie współdziałania i wymagań "wynikających z montażu. — Doskonalenie umiejętności z zakresu tolerowania wymiarów i opisu stanu powierzchni.

— 51

Zadania w tym rozdziale podzielono tematycznie na dwie grupy: odtworzenie konstrukcji elementu i odtworzenie konstrukcji złożonego układu. Ma to znaczenie tylko ze względu na organizację zajęć i różne umieszczenie obu tych tematów w strukturze ćwiczeń z zapisu konstrukcji.

7.1. Odtwarzanie konstrukcji elementu Na podstawie danego pojedynczego elementu (wytworu) ** oraz informacji o jego znaczeniu w układzie, zawartych na rysunku złożeniowym, należy odtworzyć konstrukcję elementu, sporządzając zapis konstrukcji w formie rysunku wykonawczego. W miarę potrzeby przy odtwarzaniu konstrukcji należy korzystać z odpowiednich norm konstrukcyjnych, obejmujących normalizację niektórych szczegółów postaci geometrycznej. Przykładami do realizacji tematu mogą być elementy, których fotografie przedstawiono na rys. 7.1-7.4. Są to elementy składowe układów, których rysunki złożeniowe zamieszczono na rys. 7.5-7.8. Na rysunku 7.1 przedstawiono pokrywę pompy zębatej (element 9 na rys. 7.5), na rys. 7.2 — korpus tarczy wychylnej (element 6 na rys. 7.6), a na rys. 7.3 — korpus układu sterowania pompy wielotłoczkowej osiowej (element 17 na rys. 1.6). Korpus filtra oleju podano na rys. 7.4 (element 1 na rysunku złożeniowym filtra — rys. 7.8).

:i!>

W zajęciach dydaktycznych zamiast rzeczywistych elementów jako wytworów można zastosować fotografie tych elementów.

5. 7.2 Pokrywa pompy zębatej

Korpus tarczy wychylnej

_

—

RYS.

7.6

Pompa wielotłoczkowa osiowa: 1 — wałek,wirnika, 2 — pokrywa tylna, 3 — wirnik, 4 — tłoczek, 5 — korpus pompy, 6 — korpus tarczy wychylnej, 7 — zespół separatora, 8 — stopka ślizgowa 9 — tarcza ślizgowa, 10 — tarcza łożyskowa, 11 —sprzęgło, 12 — pokrywa łożyskowa, 13 — wałek napędu, 14 — czop, 15 — zestaw igiełkowy, 16 — tuleja łożyskowa, 17 — korpus uklcnh sterowania, 18 — pokrywa wskaźnika, 19 — dźwignia, 20 — podkładka odginana, 21 — nakrętka sześciokątna (wg PZL-Hydral Wrocław)

B - B - wg rys.7.6

Rys.

U

Pompa wieiotłoczkowa osiowa — przekrój 8-8 wg rys. 7.5: 22 — wpust pryzmatyczny, 23 — pokrywa górna, 24 — tuleja gwintowana, 25 — końcówka oporowa górna, 26 — tuleja tłoka, 27 —• końcówka oporowa dolna, 23 — tłoczek, 29 — sprężyna, 30 — pokrywa prowadząca

Rys. 7,8

Filtr oleju: 1 — korpus, 2 — tulejka, 3 — trzpień, 4 — osłona, 5 — siatkowy segment filtrujący, 6 — segment magnetyczny, 7 — osadnik

56

12,

0#w;aizaiik

kiMstakep

zł©ż©na
Tafoeta 7.1. Zestawienie danych m o r ó w A i B Lp.

Zawór zwrotno- Zasuwa klinowa kielichowa (B) -zaporowy kołnierzowy (A) 1 Czynnik przepływający

woda, para, olej, powietrze t<300°C 1,6 MPa grzybek

2 Ciśnienie nominalne 3 Postać elementu zamykającego 4 Tworzywo elementów stal-stal zamknięcia przepływu (gniazdo-grzybek, zasuwa) 5 Ruch wrzeciona (wzglę- obrotowo-przedem pokrywy) suwny (ruch śrubowy) 6 Położenie gwintu na górne wrzecionie 7 Połączenie korpusu za- kołnierzowe woru z przewodem rurowym 8 Połączenie pokrywy kołnierzowe z korpusem 9 Zastosowanie armatura przemysłowa 10 Normalizacja PN-86/M-74150

woda, para, powietrze t < 200°C 1 MPa zasuwa okrągła mosiądz-mosiądz

obrotowy

dolne gwintowe

gwintowe armatura przemysłowa

Tabela 7.2. Zestawienie danych zaworów C i D Lp.

W zajęciach dydaktycznych zamiast rzeczywistych zaworów, jako wytworów można użyć ich fotografii i rysunków złożeniowych.

Dane szczegółowe

Dane ogólne

Dane szczegółowe

Dane ogólne

Zawór przeloto- Zawór przelotowy (C) wy skośny (D) 1 Czynnik przepływający

woda zimna

2 Ciśnienie nominalne 3 Postać elementu zamykającego 4 Tworzywo elementów zamknięcia przepływu (gniazdo-grzybek, zasuwa) 5 Ruch wrzeciona (względem pokrywy)

1 MPa grzybek

woda gorąca, para t< 175°C 1 MPa grzybek

mosiądz-guma

mosiądz-guma

obrotowo-przesuwny (ruch śrubowy) dolne

obrotowo-przesuwny (ruch śrubowy) dolne

6 Położenie gwintu na wrzecionie 7 Połączenie korpusu za- gwintowe woru z przewodem ruz„ rowym O O Połączenie pokrywy gwintowe z korpusem armatura domo9 Zastosowanie wej sieci wodociągowej 10 Normalizacja PN-74/M-75226

gwintowe

gwintowe armatura domowej sieci centralnego ogrzewania PN-77/M-75007

Rys. 7.9 Zawór zwrotno-zaporowy (zawór A)

Rys, 7 JO Zasuwa klinowa kielichowa (zawór B)

Tafe
wŁ^mi.

i hłsN/

Oznaczenie gwintu zawiera znak gwintu (G) oraz średnice znamionową, np.: G172

GWINT 2EWNETRZNY

t

Średnica znamionowa'1'"' 1

O

d =D

2

P

mm

1/16

7,723

6,561

7,142

1/8

9,728

8,566

9,147

1/4

13,157

11,445

12,301

3/8

16,662

14,950

15,806

1/2

20,955

18,651

19,793

22,911

' 20,587

21,749

26,441

24,117

25,279

30,201

27,877

29,039

33,249

30,291

31,770

37,897

34,939

36,418

41,910

38,952

40,431

44,323

41,365

42,844

47,803

44,845

46,324

53,746

50,788

52,267

59,614

56,656

58,135

65,710

62,752

64,231

75,184

72,226

73,705

81,534

5/8 3/4 7/8 1 1 1/8 1 1/4 1 3/8 1 1/2 1 3/4 2 2 1/4 2 1/2 2 3/4 3 3 1/4 3 1/2 3 3/4 4 4 1/2 5 5 1/2 6

P

d2 = D2

d, = Di

78,576

80,055

87,884

84,926

86,405

93,980

91,022

92,501

100,330

97,372

98,851

106,680

103,722

105,201

113,030

110,072

111,551

125,730

122.772

124,251

138,430

135,472

136,951

151,130

148,172

149,651

163,830

160,872

162,351

Gwinty podane w kolumnie 1 są uprzywilejowane.

60 —

'

mm

28

0,907

19

1,337

14

1,814

11

2,309

5

Rysunek techniczny jako zapis konstrukcji

OS Ito

Rys. 7.14 Rysunek złożeniowy zaworu B: 1 — korpus, 2 — pokrywa, 3 — wrzeciono, 4 — nakrętka okrągła, 5 — wkręt, 6 — uszczelnienie, 7 — tulejka, 8 — nakrętka, 9 — kółko ręczne, 10 — podkładka, 11 — nakrętka, 12 — zasuwa, 13 — uszczelka

Ć3S

Rys. 7.15 Rysunek złożeniowy zaworu C: 1 — korpus, 2 — pokrywa, 3 — wrzeciono, 4 — uszczelnienie, 5 — dławik, 6 — kółko ręczne, 7 — podkładka, 8 — wkręt, 9 — grzybek 10 — uszczelka, 11 — podkładka, 12 — nakrętka, 13 — uszczelka, 14 — korek, 15 — zawór odpowietrzający

Rys. 7.16 Rysunek złożeniowy zaworu D: 1 — korpus, 2 — gniazdo, 3 — wrzeciono, 4 10 — nakrętka, 11 — uszczelka, 12 — zawór odpowietrzający, 13 — korek

grzybek, 5 — pokrywa, 6 — uszczelnienie, 7 — tulejka, 8 — nakrętka, 9 — kółko ręczne,

dobrania połączenia kształtowego między elementami 2 i 3 (połączenie wpustowe za pomocą wpustu 12 lub inne, np. wielorowkowe). Należy sporządzić rysunki wykonawcze elementu 1 i 2, uwzględniając wymienione uzupełnienia konstrukcji. W doborze wartości liczbowych poszczególnych wymiarów należy zachować proporcje wymiarowe podane na rysunku złożeniowym.

Temat zadań zamieszczonych w tym rozdziale obejmuje dokonanie analizy zapisu złożonych układów (rysunków złożeniowych) w celu zapoznania się z konstrukcją i działaniem danego układu i następnie — na tej podstawie — sporządzenie zapisu konstrukcji elementów (rysunków wykonawczych). Jeśli zakres prac nie obejmuje rysunków wszystlcich elementów, to należy sporządzać rysunki wykonawcze zasadniczych elementów danego układu, współdziałających ze sobą. Celem zadania jest nie tylko opanowanie zagadnień zapisu konstrukcji, lecz także zwrócenie uwagi na zagadnienia dotyczące konstruowania. Zagadnienia dotyczące konstruowania: — Związek między cechami geometrycznymi a działaniem oraz między cechami geometrycznymi a sposobem wytwarzania. — Dobór elementów typowych połączeń: śrubowych, wpustowych. — Przyswojenie niektórych rozwiązań zagadnień konstrukcyjnych na przykładzie przerabianych zadań. Zagadnienia zapisu konstrukcji: — Pogłębienie wiadomości z zakresu zapisu złożonych układów i doskonalenie umiejętności „czytania" rysunków. — Pogłębienie wiedzy i doskonalenie umiejętności z zakresu sporządzania rysunków wykonawczych.

ZADANIE 8 . 3

Na rysunku 8.3 zamieszczono rysunek złożeniowy sprzęgła wielopłytkowego dwustronnego włączanego mechanicznie. Należy sporządzić rysunki wykonawcze tulei 1 i zabieraka 2, przy czym: — zachować proporcje głównych wymiarów jak na rysunku złożeniowym, — dobrać płytłd cierne z tab. 8.1 i 8.2 i na tej podstawie wyznaczyć wartości wymiarów sprzężonych dla tulei 1 i zabieraka 2 sprzęgła. Ponadto zadanie obejmuje: — dobór odpowiedniego sposobu regulacji luzu między płytkami sprzęgła; zamiast elementów 8 i 9 należy dobrać układ wg rys. 8.6-8.8, — wykonanie uproszczonego rysunku sprzęgła (szkicu) oraz krótkiego opisu konstrukcji i działania sprzęgła.

ZADANIE 8 . 1

Na rysunku 8.1 zamieszczono rysunek złożeniowy zaworu kątowego. Należy sporządzić rysunki wykonawcze elementu 1, 3, 4 oraz 2.

ZADANIE 8 . 4

Rysunek 8.4 przedstawia rysunek złożeniowy sprzęgła wielopłytkowego jednostronnego włączanego mechanicznie. Należy sporządzić rysunid wykonawcze tulei 2 i zabieraka 1, przy czym: — zachować proporcje głównych wymiarów jak na rysunku złożeniowym, — dobrać płytki cierne z tab. 8.3 i 8.4 i na tej podstawie wyznaczyć wartości wymiarów sprzężonych dla tulei 2 i z a b i e r a k a 1 sprzęgła. Ponadto należy wykonać rysunek uproszczony

ZADANIE

Na rysunku 8.2 przedstawiono rysunek złożeniowy zawora rozdzielczego jako elementu instalacji rurowej. lego działanie polega na realizacji przepływu cieczy z dwóch przewodów łub każdego z osobna. Rysunek złożeniowy wymaga następujących uzupełnień: — dobrania elementów połączeń śrubowych (10, 11 i 13-15 oraz 16, 17),

(szkic) sprzęgła oraz krótki opis konstrukcji i działania

sprzęgła.

0

FJys. 8 . 1 fewór kątowy: 1 - korpus, 2 - króciec. 3 - gniazdo, 4 - króciec, 5 - kołnierz, 6 - kołnierz 7 - wrzeciono i - tulejka grzybka, 9 - grzybek, 10 - uszczelka, 11 - tulejka, 12 - nakrętka, 13 - uszczelnieni? 14 - kć ko eczne o - nakrętka, 16 - persceń, 17 - uszczelka, 18 - śruba dwustronna, 19 - podkładka o k r J a . T o - nai^tka s z e Ł S n a

m

©s o©

(Element

_ I

poz.5)

c-c | Element

poz. 2 )

Rys. 8.2 Zawór rozdzielczy: 1 — korpus, 2 — wrzeciono, 3 — pokrętło, 4 — płytka, 5 — króciec, 6 — uszczelka, 7 — uszczelka, 8 — króciec, 9 — pierścień uszczelniający o przekroju okrągłym, 10 — wkręt z łbem walcowym, 11 — podkładka sprężysta, 12 — wpust, 13 — śruba z łbem sześciokątnym, 14 — podkładka sprężysta, 15 — nakrętka sześciokątna, 16 — śruba z łbem sześciokątnym, 17 — podkładka sprężysta

eh VD

Rys. 8.3 Sprzęgło wielopłytkowe dwustronne włączane mechanicznie: 1 - tuleja, 2 - zabierak, 3 - sworzeń 4 - dźwtania 5 — płytka dociskowa, 6 — płytka cierna zewnętrzna, 7 — płytka cierna wewnętrzna 8 9• elementy układu regulacji luzu, 10 — pierścień włączający, 11 — wpusi pryzmatyczny ' '

5

.4

8

9

3

o

Rys. 8.4 Sprzęgło wielopłytkowe jednostronne włączane mechanicznie: 1 — zabierak, 2 — tuleja, 3 — dźwignia, 4 — płytka cierna zewnętrzna, 5 — płytka cierna wewnętrzna, 6 — płytka dociskowa, 7 — sworzeń, 8 — nakrętka do regulacji luzu, 9 — śruba z gniazdem sześciokątnym

A

CHŁODZENIE (SMAROWANIE)

o

Rys. 8.5 S ,

-

,7

- ***

, a

-

» -

s z

T R

Y M

'

4

7

P I S R Ś C

,7',

S

-

6

-

7

-

i l .

^

s

Na rysunku 8.5 zamieszczono rysunek ziożemo*^ sprzęgła wielopłytkowego jednostronnego włączanego hydraulicznie. Należy sporządzić rysunki wykonawcze elementów 1, 2 i 9, przy czym:

a

Rys. 8.6 Układ do regulacji luzu w sprzęgle

Rys, 8.7 Nakrętka do regulacji luzu w sprzęgle

— zacho<*'uć protKJCcje gicw/nych wymiarów jak na. rysuniai złożeniowym. — dobrać płytki cierne z Łab. 8.1 i 8.2 i na tej podstawie wyznaczyć wartości wymiarów sprzężonych dla elementu i i 2 oraz 9. Ponadto należy wykonać rysunek uproszczony (szkic) oraz krótki opis konstrukcji i działania sprzęgła. b

Taóda oJ. Płytki zsymęiirrane i wypastamj*' (wymiar? w raunot) Lp.

D*

dz

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

54,5 69,8 79,8 89,8 100 111,5 109,8 124,8 134,8 144,5 164,5 181,5

34 50 60 68 72 72 78 84 95 102 118 132

'o

H

H,

10 12 12 12 12 19 12 12 12 19,7 19,7 19,7

31 38,5 44 49,5 55 61 61 68,5 73,5 78,5 88,5 97

25,8 33,3 38,3 43,3 48,5 53,8 53,2 61 65,9 70,5 80,5 89

O O

Liczba wypustów

1 3 1,45

4

6 1,8

Według katalogu K70 wytwórni ORTLINGHAUS (RFN).

TabeJa 8.2. Płytki wewnętrzne z wypustami** (wymiary w mim) Lp.

Dw

dw

H

1 2 3 4

54 67 78 88 98 110 108 123 132 141 162 178

33,2 48,2 58,2 65,2 70,2 70,2 75,2 82,2 92,2 100,2 112,2 129,2

13,5 19,6 24,4 27,9 30,1 30,1 32,6 36,1 41,1 45,1 50,1 57,6

C J6

7 8 9 10 11 12

b 8

g

Liczba wypustów

1

9,75 1,45

3

2,3

6

11,75 9,75 11,75

*> Według katalogu K70 wytwórni ORTLINGHAUS (RFN).

73 —

Tabein i<,3, Płytki ^ew^tr^Siie % wiehnyypai&tami o iajysie ew^iweatowyna*' (wymiary w .mm; Lp.

Liczba zębów i moduł

d„

Dł

d

150 170 186 204 234 264 285 315 336 360 400 450 540 600

153 173 . 188 208 236 268 287 320 340 365 404 455 545 605

102 118 .132 145 155 175 189 205 220 255 285 315 375 440

O O

zxm '1

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

60x2,5 68x2,5. 62x3 68x3 78x3 88x3 95x3 .105x3 84x4 90x4 100x4 90x5 108x5 100x6

1,8

2,3 2,5 3,5

4 5

*> Według katalogu K70 wytwórni ORTLINGHAUS (RFN).

8.4. Płytki wewmętraiie 2 otworami wielorowkowymii o zarysie ewolwemtowyin*' (wymiary w mim) Lp.

Liczba zębów i moduł zx m

d„

dt

D

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

38x2,5 44x2,5 41x3 45x3 48x3 55x3 60x3 65x3 52x4 61x4 68x4 60x5 72x5 70x6

95 110 123 135 144 165 180 195 208 244 272 300 360 420

90 105 119 130 140 160 175 190 204 233 268 295 355 412

141 162 178 195 225 250 270 300 318 342 380 428 518 575

g

2,3 o . 3

3,5 4 5

*' Według katalogu K70 wytwórni ORTLINGHAUS (RFN).

Tematem zadań zamieszczonych w tym rozdziale jest zapis geometrycznych cech konstrukcyjnych elementów spawanych, połączony z dokonywaniem pewnych zabiegów konstrukcyjnych. Na rysunkach 9.1-9.16 oraz 9.18 i 9.20 przedstawiono elementy odlewane. Zadania polegają na opracowaniu konstrukcji elementów spawanych, które mogą zastąpić przedstawione elementy odlewane. Należy sporządzić zapis konstrukcji elementów spawanych. Wytwory spawane powinny zapewnić działanie identyczne z działaniem wytworów odlewanych. Stwierdzenie to należy przyjąć za podstawę głównego kryterium oceny rozwiązania konstrukcyjnego. Rozważane elementy odlewane pod względem postaci geometrycznej są stosunkowo proste. Przekonstruowanie ich na elementy spawane nie powinno

sprawiać większych trudności. Pewne reguły obowiązujące w konstruowaniu elementów spawanych zostaną podane przez prowadzących zajęcia dydaktyczne **'. W konstrukcjach o większej złożoności postaci geometrycznej, oprócz konstrukcji odlewanej, podano zaczerpnięte z praktyki przykłady rozwiązań konstrukcyjnych elementów spawanych (rys. 9.17, 9.19, 9.21). Na rysunkach elementów odlewanych podano główne wymiary oraz oznaczenia stanu powierzchni. Dane te, łącznie z informacją o postaci geometrycznej, umożliwią zidentyfikowanie znaczenia danego elementu w układzie, do którego jest przeznaczony. Przeanalizowanie danych powinno stanowić czynnik naprowadzający na prawidłowe rozwiązanie zadań.

Przy opracowaniu tego rozdziału skorzystano z rysunków z prac [13], [21] i [23], wprowadzając do nich zmiany.

**' Reguły konstruowania elementów spawanych są zamieszczone między innymi w pracy [8].

Rys, 9.1

— 76 —

77 —

i

i

Rys. 9.7 i> 100

A-

Rq 25,

/

78

R a 6,3/

<> t 25

Ra 12^5/

040 W przedstawieniu postaci geometrycznej dźwigni na rys. 9.10 skorzystano z możliwości uproszczeń zapisu. Ramię dźwigni odchylone o kąt 30° przedstawiono w rzucie głównym tak, jak gdyby leżało w jednej płaszczyźnie z drugim ramieniem, tzn. w płaszczyźnie rzutu głównego

Rys. 9.1 C

¡3ys. 9.11

\v

Rzut główny na rys. 9.12 został sporządzony przy wykorzystaniu możliwości uproszczeń zapisu. Wszystkie szczegóły postaci geometrycznej przedstawiono tak, jak gdyby leżały w jednej płaszczyźnie przekroju. Część środkową tego elementu odpowiednio przy tym skrócono

Rys, 9.12

A-A

Ry

5 — Rysunek techniczny jako zapis konstrukcji

/Ra" 12,5

a

Rys. 9.17

istota zadań zamieszczonych w tym rozdziale polega na sporządzaniu zapisu konstrukcji układów o większym. stopniu złożoności (niż w zadaniach w rozdziale Zadania konstrukcyjne I) i jednoczesnym dokonywaniu pewnych prostych zabiegów konstrukcyjnych. Tematykę tych zadań starano się dobrać tak, aby: — stopień ich ogólności pod względem występowania zagadnień konstrukcyjnych był możliwie duży, — problematyka zapisu konstrukcji była różnorodna, co wynika z odpowiedniego stopnia złożoności samej konstrukcji, — stanowiły pewien czynnik poznawczy takich dziedzin opisowych, jak maszynoznawstwo (w pojęciu ogólnym). jedną z możliwości doboru tematyki zadań, które odpowiadałyby tak postawionym wymaganiom —-jak się wydaje — mogą być wybrane zagadnienia konstrukcyjne z zakresu prostych przekładni zębatych. W niniejszym rozdziale zamieszczono dwa zadania. Tematem pierwszego jest konstrukcja układu: wałek wejściowy-lcoło zębate-łożyska-uszczelnienie-sprzęgło jako fragmentu przekładni zębatej dwustopniowej. Temat drugiego zadania stanowi wybrany etap uszczegółowienia przekładni zębatej jednostopniowej. Dobór zadań umożliwi opanowanie zagadnień dotyczących konstruowania oraz zagadnień zapisu konstrukcji. Zagadnienia dotyczące konstruowania — Dobór cech konstrukcyjnych w wyniku analizy założeń konstrukcyjnych. — Stopniowe uszczegółowienie konstrukcji jako proces przejścia „od ogółu do szczegółu". — Związek między postacią geometryczną a działaniem oraz między postacią geometryczną a sposobem wytwarzania. — Poznanie rozwiązań pewnych zagadnień konstrukcyjnych na podstawie przerabianych przykładów. — Korzystanie ze zbiorów istniejących rozwiązań niektórych szczegółów postaci geometrycznej.

— Normalizacja w konstrukcjach środków technicznych. Zagadnienia zapisu konstrukcji — Reguły zapisu typowych połączeń, np. śrubowych, spawanych. — Reguły zapisu elementów układów napędowych: kół zębatych, łożysk tocznych, połączeń piasta-wał, uszczelnień itp. — Opis makro- i mikrostruktury zewnętrznej na rysunkach wykonawczych. — Pogłębienie wiedzy i umiejętności z zakresu zapisu złożonych układów. Należy nadmienić, że ze względu na pomijanie w rozważaniach własności tworzyw opis cech materiałowych (w wykazach elementów na rysunkach złożeniowych) należy sprowadzać do określenia najbardziej ogólnych danych, podając tylko np. stal, żeliwo, staliwo, guma, fibra. ZADANIE 1 © , 1

(wałek przekładni kompletny)

W procesie konstruowania przekładni zębatej walcowej dwustopniowej (rys. 10.1) zostały dobrane główne cechy konstrukcyjne przekładni, co stanowi podstawę do sformułowania następnego etapu uszczegółowienia przekładni, którym jest między innymi skonstruowanie wałków i kół zębatych. Elementy założeń konstrukcyjnych do opracowania konstrukcji wałka wejściowego podano na rys. 10.2 (podobnie dla wałka wyjściowego). Wałek, na którym ma być osadzone koło zębate i tarcza sprzęgła, powinien być ułożyskowąny w korpusie przekładni za pomocą łożysk tocznych. Jedno łożysko powinno być ustalone osiowo (podpora stała), a drugie — przesuwne, osiowo (podpora przesuwna). Należy skonstruować wałek i koło zębate, dobrać łożyska, uszczelnienie, tarczę sprzęgła i połączenia wpustowe. Wykonać rysunek złożeniowy obejmujący wymienione elementy (wraz z gniazdami i pokrywami łożyskowymi) oraz rysunki wykonawcze wałka i koła zębatego.

ULOZY SKOWANIE

USZCZELNIENIE

FOK RYWA ŁOŻYSKOWA

I

I

POKRYWA ŁOŻYSKOWA

,we

.wy

L2 Schemat przekładni zębatej dwustopniowej

Elementy założeń konstrukcyjnych

• 10.1. Przykłady danych do konstrukcja wata wejściowego przekładni zębatej

Tabela 10.2. Przykłady danych « ii zębatej

Liczba zębów z

Moduł m

Wskaźnik b

1 2 3

21 23 25

5

1,3

4 5 6

27 29 31

4,5

7 8 9

33 35 37

10 11 12 13 14 15

Lp.

Liczba zębów z

Moduł m

Wskaźnik b dp

1 2 3

60 63 66.

5

0,40

1,2

4 5 6

68 71 74

4,5

0,35

4

1,1

7 8 9

79 83 87

4

0,40

39 41 43

3,5

1,0

10 11 12

89 92 95

3,5

0,35

45 47 49

3

0,9

13 14 15

97 99 102

3

0,30

Średnica wałka (otworu w kole zębatym) d w = (0,35- 0,45) d p

Dane ilościowe do zadania przyjąć wg tab. 10.1 — dla konstrukcji walka wejściowego, lub wg tab. 10.2 — dla konstrukcji wałka wyjściowego. W doborze postaci geometrycznej wałka należy: 1. Opracować szkice wałka dla dwóch możliwości nakładania koła zębatego na wałek: od strony czopa pod sprzęgło i od strony przeciwnej do sprzęgła. 2. Wybrać jedno rozwiązanie i opracować konstrukcję wałka, dobierając przy tym odpowiednie sposoby osiowego ustalenia elementów: koła zębatego, łożysk, sprzęgła.

Lp.

Średnica wałka (otworu w kole zębatym) d w = (0,2 - 0,3) d p

Imforaiacje pomocnicze Zagadnienie doboru postaci geometrycznej wałka jest zilustrowane na rys. 10.3 i 10.4. Łożyska kulkowe, nakrętki łożyskowe i podkładki zębate należy dobrać z katalogu łożysk tocznych Wymiary czopów wałów, sprzęgieł podatnych, pierścieni uszczelniających, krążków zabezpieczających i pierścieni osadczych oraz inne informacje potrzebne do opracowania konstrukcji zamieszczono w rozdz. 13. ł)

Łożyska toczne. Katalog-informator, Wydawnictwa Przemysłu Maszynowego WEMA.

UiOZYSKOWANiE

USZCZELNIENIE

U ŁOŻYSKOWANIE \\

//

b

Rys. 10.3 Ilustracja zagadnienia uszczegółowienia postaci geometrycznej wałka przekładni

iys. 10,4 Przykład postaci geometrycznej wałka przekładni

ZADANIE 1©.,2 (Wybrany etap uszczegółowienia konstrukcji przekładni)

W procesie konstruowania przekładni zębatej walcowej jednostopniowej dobrano główne cechy konstrukcyjne i obliczono następujące wielkości: liczby zębów z,, z 2 , moduł m, szerokości b,, b 2 , średnice wałków (otworów w kołach) d w ( , d w 2 , odległość osi A. Na podstawie założeń konstrukcyjnych i wymienionych wielkości można sporządzić rysunek o stopniu uszczegółowienia jak na rys. 10.5 dla układu poziomego lub na rys. 10.6 dla układu pionowego przekładni.

Przyjęto sposób ułożyskowania i dobrano łożyska kulkowe, co umożliwiło uszczegółowienie postaci geometrycznej wałków przekładni i przyjęcie wartości wymiarów walka zależnych od wymiarów łożysk, jak przedstawiono na rys. 10.3. Należy dokonać dalszego uszczegółowienia konstrukcji tak, aby można było wykonać rysunek złożeniowy przekładni oraz rysunki wykonawcze głównych elementów przekładni: korpusu, wałków i kół zębatych. Opracowana konstrukcja będzie stanowić podstawę wykonania niewielu sztuk przekładni. Ze względu na jej niewielkie wymiary należy przyjąć korpus

T^ibii^ 1LV3- PrzyMa.dy d^i^yclh 4JUi ^rselfil^dhiM z-^l^Sy-ęl?.

(wyiniMary 7yv ^rp ;

Lp.

Zl

Z2

m

1 2 3

21 23 25

34 32 31

4

84 92 100

136 128 124

68 74 80

4 5 6

20 22 24

33 31 31

4,5

90 99 108

148,5 139,5 139,5

7 8 9

19 21 23

30 29 26

5

95 105 115

10 11 12

18 20 22

29 27 25

6

13 14 15

15 17 19

47 43 43

16 17 18

17 19 21

43 39 38

19 20 21

16 18 20

41 33 33

5

22 23 24

19 21 23

30 29 26

25 26 27

24 26 28

39 37 37

28 29 30

20 22 24

37 35 33

A

dw,

d vv2

63 69 75

110 110 112

40 45 45

50 50 50

81 90 98

75 84 92

119,25 119,25 123,75

40 45 50

50 50 55

150 145 130

95 105 115

88,5 98,5 108,5

122,5 125 122,5

45 50 55

55 55 60

108 120 132

174 162 150

87 96 106

79,5 88,5 98,5

141 141 141

50 55 60

60 60 65

4

60 68 76

188 172 172

54 62 68

49 57 63

124 120 124

30 30 35

40 40 45

4,5

76,5 85,5 94,5

193,5 175,5 171

77 86 95

71 80 89

135 130,5 132,75

35 40 45

45 50 55

80 90 100

205 165 165

64 72 80

57,5 65,5 73,5

142,5 127,5 132,5

35 40 45

45 50 55

6

114 126 138

180 174 156

103 114 124

95,5 106,5 116,5

147 150 147

55 60 65

65 70 70

4

96 104 112

156 148 148

96 104 112

91 99 107

126 126 130

45 50 55

55 55 60

4,5

90 99 108

166,5 .157,5 148,5

81 89 97

75 83 91

128,25 128,25 128,25

40 45 50

50 55 55

dpi

dp2

o bardzo prostej postaci geometrycznej, dobranej odpowiednio do wymiarów koi zębatych i łożysk tocznych. W doborze wymiarów wnętrza korpusu należy uwzględnić objętość oleju smarującego. Ponadto należy rozwiązać zagadnienia: wlewania i spuszczania oleju, sprawdzania jego poziomu oraz odpowietrzania wnętrza przekładni, dobierając odpowiednio takie elementy, jak: korek do wlewu i korek do spustu oleju, odpowietrznik, wskaźnik poziomu oleju. Przykłady danych ilościowych stanowiących element założeń konstrukcyjnych zamieszczono w tab. 10.3.

bi

b2

Wskazówki do rozwiązania zadamia Różne koncepcje postaci korpusu przedstawiono na rys. 10.7-10.10. Zagadnienie doboru postaci geometrycznej wałka zilustrowano na rys. 10.3. Wymiary łożysk kulkowych dobrać z katalogu łożysk tocznych Wymiary czopów wałów i pierścieni uszczelniających oraz inne informacje konieczne do opracowania konstrukcji zamieszczono w rozdz. 13.

Łożyska toczne. Katalog-informator, Wydawnictwa Przemysłu Maszynowego WEMA.

!i i

i Aj M

f

i „ i ji j 'I \ i i! i I

(

\

\j I

i

!

%

X

Si

\

A

V, V

Rys, 10,7 Koncepcja korpusu przekładni — otwory pod łożyska w ściance o odpowiedniej grubości

A-A

iH\ Koncepcja korpusu przekładni — tuleje z otworami pod łożyska

Zadania o temacie ujętym jako „zapis schematyczny, symboliczny" polegają na sporządzeniu — na podstawie rysunków złożeniowych — zapisu schematycznego układów mechanicznych maszyn. Zapisu tego dokonuje się po zapoznaniu się z konstrukcją i działaniem układu przedstawionego za pomocą rysunku złożeniowego. Stwarza to możliwość zwrócenia uwagi na podane niżej zagadnienia. Zagadnienia dotyczące konstruowania — Zapis schematyczny w procesie projektowo-konstrukcyj ny m. — Schematy a odwzorowywane układy, schematy a stopień uszczegółowienia konstrukcji na rysunkach złożeniowych. — Uwolnienie się od trójwymiarowości elementów i stosunków przestrzennych w zapisie własności układów materialnych. — Poznanie pewnych rozwiązań zagadnień konstrukcyjnych na podstawie przerabianych przykładów. Zagadnienia zapisu konstrukcji — Pogłębienie wiedzy i doskonalenie umiejętności w odczytywaniu zapisu układów o większej złożoności. — Opanowanie reguł sporządzania zapisu schematycznego. Znaki zapisu schematycznego są znormalizowane *>. Wybór ważniejszych znaków używanych w zapisie tzw. układów mechanicznych zamieszczono w pracy [20],

Normalizacja nie wyczerpuje jednak zagadnienia znaków zapisu schematycznego, jakich należy używać do odwzorowania różnych układów, a które występują w praktyce. Z tego powodu w literaturze często stosuje się schematy, w których użyto znaków nie znormalizowanych. Uzupełnia się je wtedy niezbędnym opisem znaczenia użytych znaków. Ze względu na stosunkowo niewielką ilość czasu przeznaczonego w strukturze ćwiczeń na temat „zapis schematyczny, symboliczny" wskazane jest zawężenie zakresu treści zadań dotyczących tego tematu do układów kinematycznych. Dobór zadań powinien być jednak taki, aby wykazywały one możliwie duży stopień ogólności pod względem występowania zagadnień konstrukcyjnych oraz różnorodnej problematyki zapisu schematycznego. Jeden z przykładów zadań zamieszczono na rys. 11.1. lest to rysunek złożeniowy dźwignika śrubowego z przekładnią zębatą o zębach śrubowych i przekładnią pasową (na rysunku pokazano koło pasowe klinowe zamocowane na wałku wejściowym). Połączenie „nakrętka-śruba" zamienia ruch obrotowy tulei z gwintem wewnętrznym na ruch prostoliniowy śruby dźwignika. *' Normy związane z tematem: PN-80/M-01156 — Schematy. Rodzaje i typy oraz ogólne zasady wykonania, PN-82/M-01083 — Schematy kinematyczne. Zasady wykonania, PN-82/M-01039 — Schematy kinetyczne. Symbole graficzne.

(drugi rzut — patrz rys. 11.1b)

b

Dźwignik śrubowy z przekładnią zębatą śrubową (i p ę d n i ą P ^ t ^ ś ^ w dźwignika, 2 - kole pasowe klinowe, 3 - • watek wejściowy 4 - ^ ) z g a - ^ J 0 ^ ' 5 i gwintem wewnętrznym, 6 - śruba dźwignika, / - p o p r z e ć ^ , 8 - głowica, 9 ucn nj^

^

S

1

ś

r

u

b

o

^

m

W rozdziale tym zamieszczono zadania określone jako pomocnicze, gdyż ich znaczenie należy traktować przede wszystkim jako pomocnicze w rozwiązywaniu zadań o większym zakresie działań. Zadania te mają na celu opanowanie reguł zapisu połączeń śrubowych i połączeń spawanych oraz opisu mikrostruktury zewnętrznej wytworu (chropowatości powierzchni). Znajomość zapisu połączeń śrubowych i połączeń spawanych jest związana z doborem w procesie konstruowania postaci geometrycznej wytworów, których te połączenia występują. Opis mikrostruktury zewnętrznej wytworu wynika z potrzeby określenia w procesie konstruowania rych własności nadawanych wytworowi w procesie wytwarzania, które mają zapewnić jego skuteczne działanie. Z opisu mikrostruktury zewnętrznej wynika sposób i rodzaj obróbki. Opis mikrostruktury

zewnętrznej w zadaniach podanych niżej obejmować ma tylko oznaczenia chropowatości powierzchni.

12.1, Zapis p©łączeń śrubowych Na rysunkach 12.1-12.12 przedstawiono różne przypadki połączeń śrubowych. Treść zadań, jakie należy wykonać, podano w opisie słownym zamieszczonym na tych rysunkach. Na rysunkach 12.13-12.27 zamieszczono kilka charakterystycznych zastosowań połączeń spawanych. Treść zadań, jakie należy wykonać, wynika z opisu słownego podanego na rysunkach, W zależności od potrzeb należy zastosować odpowiedni sposób zapisu połączeń spawanych.

95

Na odcinkach oznaczonych przez L,, L j , L-. L , narysować odpowiednio gwinty wewnętrzne i zewnętrzne. Marnować o c r a c ^ n t e . eisrnen; 2 -ivk:3ccRv » alsmsni i

Rys. 12.2 Narysować połączenie: elementy 2 i 3 nakręcone na element 1 tak, jak zaznaczono na rysunku, przedstawiając całość jako „półwidok-półprzekrój"

o I

V/////////W////////////,

Q

! L

Rys. 12.3

i

J

1-2

Li -

L

L

2

=

Dokończyć rysunek połączenia śrubowego — elementy 2 i 3 wkręcone w element 1; gwint wewnętrzny na długościach L, i L 2

m

—

3

L

Przedstawione połączenie narysować stosując symboliczne znaki zapisu gwintu

Rys. 12.5

Przedstawione połączenie narysować stosując symboliczne znaki zapisu gwintu

Rys. 12.6

7 — Rysunek techniczny jako zapis konstrukcji

— 97 —

Do połączenia

elementów

1 i2

zastosować:

śrubę z łbem sześciokątnym, nakrętkę sześciokątną i podkładkę sprężystą. Połączenie narysować w trzech rzutach: a — z dużym uszczegółowieniem, b — w uproszczeniu

Rys. 12.9

Do przykręcenia elementu 1 do elementu 2 zastosować: śrubę z łbem sześciokątnym i podkładkę sprężystą. Połączenie narysować w trzech rzutach: a — z dużym uszczegółowieniem, b — w uproszczeniu

Rys. 12.10

Element 1 przykręcić do elementu 2 za pomocą wkręta z łbem walcowym. Połączenie narysować w dwóch rzutach (rzut główny i rzut z góry): a — z dużym uszczegółowieniem, b — w uproszczeniu

Rys. 12.11

Element 1 przykręcić do elementu 2 za pomocą wkręta z łbem stożkowym. Połączenie narysować w dwóch rzutach (rzut główny i rzut z góry): a — z dużym uszczegółowieniem, b — w uproszczeniu

Rys. 12.1

Zbiornik cylindryczny — poszczególne części połączyć spoinami (na obwodzie wewnątrz i na zewnątrz)

Rys. 12.13

Tarcza z wałkiem drążonym — poszczególne części połączyć spoinami (na obwodzie)

Rys. 12.14

\łłM*'łtimtm Zbiornik o prostych ściankach — poszczególne części połączyć spoinami tak, aby zapewnić szczelność

Rys. 12.15 Spoina L

Spoina L / Spoina L

r1 a

Spoina L

Poszczególne części połączyć spoinami, całość przedstawić jako „półprzekrój-półwidok"

Spoina V

Spoino i

¡1 Rys. 12.18

\

Spoino L

Spoina L

12.17

Spoina

Zbiornik walcowy — poszczególne części połączyć spoinami, całość narysować w „półprzekroju-póiwidoku"

Rys. 12.

Spoina L >>>>> >>.)>> >>>>>>>>>>>>>)>>>) ¿a >77 Zbiornik walcowy — poszczególne części połączyć spoinami, całość narysować w „półprzekroju-półwidoku"

Rys. 12.19

Spoina L

Zbiornik walcowy — poszczególne części połączyć spoinami, całość narysować w „półprzekroju-póiwidoku"

12.20

Rys. 12.21

Dźwignia — poszczególne części połączyć spoinami

Rys. 12.22

Pedał hamulca — poszczególne części połączyć spoinami

Rys. 12.23

Szczęka hamulca — poszczególne części połączyć spoinami

Dźwignia — poszczególne części połączyć spoinami

ff

Rys. 12.24

Rys. 12.25

— 101

Zbiornik otwarty — poszczególne części połączyć spoinami tak, aby zapewnić szczelność H Si S S V V S s V s \ s s V \

V

(0 «

I

Rys. 12.27

i

. _J

> 7 7 7 7 7 / 7 / / '

J

12.2, Zapas ozaaacześ c h r o p o w a t o ś c i powaerscłani Na rysunkach 12.28-12.30 przedstawiono różne elementy, których rysunki należy uzupełnić oznaczenialni chropowatości powierzchni, spełniając wymagania

c--

e

o

co

o

podane w opisie słownym podanym na rysunkach, Zapisu oznaczeń należy dokonać wg reguł stosowanych na rysunkach wykonawczych.

Oznaczyć na rysunku chropowatość powierzchni (wg reguł stosowanych na rysunkach wykonawczych) spełniając wymagania: — powierzchnie wyznaczające wymiar 30m7 mają chropowatość o wskaźniku R a = x — powierzchnie wyznaczające wymiar 6 mają chropowatość o wskaźniku R a = y — pozostałe powierzchnie — R a = z

Rys. 12.28

Oznaczyć na rysunku chropowatość powierzchni (wg reguł stosowanych na rysunkach wykonawczych) spełniając wymagania: — powierzchnia walcowa 03Oh6 ma chropowatość o wskaźniku R a = x, — inne powierzchnie walcowe mają chropowatość o wskaźniku R a = y, — pozostałe powierzchnie — R a = z

Oznaczyć na rysunku chropowatość powierzchni (wg reguł stosowanych na rysunkach wykonawczych) spełniając wymagania: — powierzchnie wyznaczające wymiar 35H8 mają chropowatość o wskaźniku R a = x, — powierzchnie wyznaczające wymiar 5 mają chropowatość o wskaźniku R a = y, — pozostałe powierzchnie — R a = z

Rys. 12.

Ci.lJj

normy konstrukcyjne Dobór treści rozdziału wynika z potrzeb związanych ze strukturą ćwiczeń dydaktycznych — zakres tematyki jest więc odpowiednio zawężony. Zamieszczony w tym rozdziale m ateriał umożliwia jednak zwrócenie uwagi na następujące czynniki w konstruowaniu: — korzystanie ze zbioru istniejących rozwiązań (katalog rozwiązań), — zagadnienia normalizacji. Trzeba wyraźnie podkreślić, że pewne zagadnienia — ze względu na powszechność występowania i ich ogólne znaczenie — można uznać za typowe oraz że istnieją ich rozwiązania. W przykładach, które zamieszczono w tym rozdziale, zwrócono ponadto uwagę na możliwość różnych rozwiązań danego zagadnienia konstrukcyjnego. Wybór jednego z nich zależy oczywiście od przyjętych kryteriów. Podkreślenie możliwości różnych rozwiązań danego zagadnienia konstrukcyjnego ma znaczenie metodologiczne. Wiąże się to bowiem z potrzebą tworzenia w procesie projektowo-konstrukcyjnym różnych rozwiązań (pole możliwych rozwiązań) jako warunku dokonywania zabiegów optymalizacyjnych. Przedstawienie treści niniejszego rozdziału jest sprowadzone do krótkiego opisu. Zamieszczone tutaj rysunki oraz tabele dotyczą podanych dalej zagadnień. Zagadnienie wyznaczania powierzchni oporowych pod nakrętki lub łby śrub i wkrętów podano na rys. 13.1; szczegóły postaci geometrycznej ze względu na przyleganie elementów sprzężonych przedstawiono na rys. 13.2 i 13.3. Przykłady różnych sposobów ułożyskowań przedstawiono na rys. 13.4—13.9. Zaczerpnięto je z dziedziny konstrukcji przekładni zębatych, ale pewne

reguły, jakie tutaj obowiązują, mają znaczenie ogólne. Wyróżnić należy ułożyskowania wałków: — krótkich (rys. 13.4-13.6), — długich (rys. 13.7-13.9). Zagadnienie uszczelnień w połączeniach obrotowych ilustrują proste, ale najbardziej typowe rozwiązania uszczelnienia za pomocą: — pierścieni filcowych (tab. 13.1), — gumowych pierścieni uszczelniających typu A lub B (tab. 13.2 i 13.3). Sposoby zabudowy pierścieni uszczelniających w dwóch różnych przypadkach przedstawiono na rys. 13.10 i 13.11. W tabeli 13.4 i 13.5 zamieszczono dane potrzebne przy doborze postaci geometrycznej czopów końcowych wałów. Dla połączeń wpustowych zamieszczono dane dotyczące głównych wymiarów elementów połączenia (tab. 13.6) oraz stosowanych w tych połączeniach znormalizowanych pasowań (tab. 13.7). Wymiary pierścieni osadczych sprężynujących zewnętrznych i wewnętrznych przedstawiono odpowiednio w tab. 13.8 i 13.9, a dane krążków zabezpieczających —- w tab. 13.10. Wytyczne doboru połączeń śrubowych pokryw łożyskowych w ułożyskowaniach wałków przekładni zębatych zamieszczono w tab. 13.11. Na rysunku 13.12 przedstawiono rysunek złożeniowy sprzęgła podatnego, a wymiary tarcz tego sprzęgła zamieszczono w tab. 13.12. W rozdziale niniejszym zamieszczono także dane wybranych elementów przekładni zębatych: w tab. 13.13 — wymiary śrub odpowietrzających, a w tab. 13.14 — wymiary korków spustowych i uszczelek.

POWIERZCHNIE OPORO WE POB NAKRĘTKI, SZCZEGÓŁY OSADZENIA W OTWOiBAirii

Rys. 13.1 Powierzchnie oporowe pod nakrętki lub łby śrub i wkrętów: a -

nadlew, b — obrabiana cała powierzchnia, c -

pogłębienie

b

. 13.2 fdSŁyrelemenSmfd3)^" ^

^ ^

^

*

W y k

°rzyStaniem

różnic

y

k

^

w i z n

Powierzchni (b), z podcięciem wałka (c),

b

o?/

Rys. 13.3 Szczegóły osadzenia łożyska (lub koła) w otworze (a), z wykorzystaniem różnicy krzywizn powierzchni (b) z podcieciem w otworze (c)

— 105 —

UŁOZY-SE 0 WANIĘ- W ALE G W PRZEKŁADNI ZĘBATYCH

Rys. 13.4 Ułożyskowanie wałka przekładni za pomocą łożysk kulkowych

Rys. 13.5 Ułożyskowanie wałka przekładni za pomocą łożysk stożkowych

Ułożyskowanie za pomocą łożysk kulkowych

Ułożyskowanie za pomocą łożysk wałeczkowych

Rys. 13.3 Zastosowanie łożysk stożkowych w izw. układzie rozbieżnym

— 107 —

USZCZELNIENIA Tabela 13.1, Uszczelnienie pierściemńaani Mcawyani wg PN-90/M-86488 (wymiary w mm)

-XD

t

(N •a

TJ

Przykład oznaczenia pierścienia filcowego o średnicy d = 50 mm: Pierścień filcowy 50 PN-90/M-86488

d

d,

di

f

d

d,

d2

f

17 20

18 21

28 31

3

26 27 29 31 33 36 37 39 41 43 46

38 39 41 43 45 48 49 51 53 55 58

89,5 92 97

109 Ul 116

7

25 26 *z,23 30 32 35 36 38 40 42 45

88 90 95

48 50 52 55 58 60 65

49 51 53 56 59 61,5 66,5

65 67 69 72 75 77 82

5

70 72 75 78 80 82 85

71,5 73,5 76,5 79,5 81,5 83,5 86,5

89 91 94 97 99 101 104

6

4

100 105 110 115 120

102 107 112 117 122

125 130 135 140 145

8

125 130 135

127 132 137

154 159 164

9

140 145 150 155 160 165 170 175 180

142 147 152 157 162 167 172 177 182

173 178 183 188 193 198 203 208 213

10

b

a

Rys. 13.10 Położenie pierścienia uszczelniającego w przypadku zabezpieczenia przed wyciekaniem oleju z wewnątrz: a — przedstawienie uproszczone, b — przedstawienie szczegółowe

a

Położenie pierścienia uszczelniającego w przypadku zabezpieczenia przed zanieczyszczeniami z zewnątrz: a — przedstawienie uproszczone, b — przedstawienie szczegółowe

— 109 —

Tabela 13.2. Pierśctesnk uszczelniające A (gumowe 2 wkładka usztywniającą) wg PN-72/M-.%%4

( wymiary w inm)

Przykład oznaczenia pierścienia o wymiarach: d = 25 mm, D =42 mm, b=10 mm; pierścień uszczelniający A 25 x 42 x 10 PN-72/M-86964

d

D 24 26

15

16

17

18

19

20

m 32 35 40 28 O 32 35 40 28 30 [321 35 40

b 7 7 7 10 10 10 7 7 10 10 10

35

7 7 7 10 10 7 7 7 10 7

30 32 35 ¡40! 42 47

7 7 7 10 10 10

40 32 35 ¡40! 42 47

30 32 [35! 40

23

40

10 7 7 10 10 10 7

24

35 1401 47

7 10 10

21

22

d

25

26

28

30

32

35

36

38

D

b

35 37 40 ¡42] 47 50 52 62

7 7 7 10 10 to 10 10 7 10 10 ' 7 10 10 10 7 7 10 10 10 10 10 7 7 10 10 7 7 10 10 10 10 10 "7 10 7 10 10 10

40 ¡45! 47 40 ¡47] 50 52 40 42 47 50 ¡52 55 62 45 47 50 ¡52! 47 50 52 ¡55| 58 62 72 52 62 52 55 ¡58! 62

d

D

b

d

D

b

7 7 10 10 10 10 10

62

40

52 55 i60| 62 65 72 80 55 i62i 65 72

8 10 10 10

80 90 90 85 !90| 95 100

10 10 10 10 10 10 10 10 10

42

45

48

50

52

55

53 60

Pierścienie, których średnice D ujęto w ramki, są uprzywilejowane. Norma obejmuje pierścienie uszczelniające o zakresie d = 6 - 1000 mm.

—

i:

63 65

68

60 62 !65i 68 72 80

8 10 10 10 10 10

70

62 65 170, 72 80 65 68 70 L72J 75 80 68 72 i75| 80

8 10 10 10 10 8 10 10 10 10 10

75

8 10 10 10

70 72 75 I80| 85 90

8 10 10 10 10 10

¡801 90 75 80 85 90

10 10 3 10 10 10

72

78

80

85

90

95

100

105

90 100 90 ¡95! 100 110

10 10 10 12

100 110

10 12

95 :ioo> 105 110

10 10 10 12

100 110 100 ¡105; 110 115

. 10 12

105 ¡110! 120

12 12 15. 12 12 12 15

110 115 ¡120! 125 120 125 120 ¡1251 130 140 125 ¡1301 140

10 10 10 12

12 12 12 12 12 15 12 12 15

Tabela 13.3, Pierścienie uszczelniające 3 igsHMme w ofasimrie metalowej) wg PN-72/M~

(wymiary w mm)

Przykład oznaczenia pierścienia o wymiarach: d = 30 mm, D = 52 mm, b=10 mm; pierścień uszczelniający B 30x52x10 PN-72/M-86965

b d

D

15

30 35 40

16

17

30 32 35 40 35 40 47

b 10

19

40

10

20

35 40 47

10

21

40

10

22

40 42

10

25

26

42 47 50

30

47 50 52 55 62

32 10

40 42 47 50 52

28

47 50 52

10

35 40

40 47 52

D

10

18

24

d

35

38

40 10 42

b 10

D

b

d

48

62 65 72

10

75

10

78

10

80

50 10 52

47 50 52 55

10 55

52 62 52 55 62 70

d

10 58 10 60

'

55 60 62 72

10

62 65

62 65

10

45

60 62 65 72 80

47

65

10

75 80 85 90 80 90 80 85 90 95

10 85 10

105 110 115 120 125 110 115 120 125

12

15

10

92

120

15

95

15

90 95

10

120 125

90 100

12

72

100 110

12

— 111 —

100 105 110 115

12

85 90

70

*' Norma obejmuje pierścienie uszczelniające o zakresie d= 10-280 mm.

100 110

12

10

12

10

95 100 105 110

b

90

90 95

• 10

72 75

68

72

10

65 68 72 80

D

100

120 125 130 140

15

15

POŁA CZE NI A WPUSTOWE

CZOPY KOŃCOWE WAŁÓW

Tabela 13.6. 'Główne wymiary połączeń wpustowych wg PM-70/M-850O5'

Tabela 13.4. Czopy końcowe wałów wg PN-98/M-85®®® *>

X9

Długość 1 (mm)

Średnica d (mm) Tolerancja

Wymiar nominalny 16

18

19

20

22

24 28

25 32

30

J6

35 38

42

40

45 50

48

Czopy długie

Czopy krótkie

40

28

50

36

60

42

80

58

110

82

140

105

170

130

210

165

k.6

55

56 60

63

65

70

71

75

80

90

95

120

125

85

m6

100

110

130

140

150

250

200

160

170

180

300

240

¡90

'200

220

350 .

280

Norma obejmuje czopy walcowe i stożkowe o średnicach od 6 do 630 mm.

Tabeia 13.5. Promienie zaokrągleń w czopach wałów reduktorów i motoreduktorów wg PN-87/M-88561 (wymiary w mm)

Zakresy średnic d (mm) do ponad 6 8 10 12 17 22 30 38 44 50 58 65 75 85 95 110 130 150 170 200 230 260 290 330 380 440

8 10 12 17 22 30 38 44 50 58 65 75 85 95 110 130 150 170 200 230 260 290 330 380 440 500

Wymiary wpustu bxh (mm) 2x2 3x3 4x4 5x5 6x6 8x7 10x8 12x8 14x9 16x10 18x11 20x12 22x14 25x14 28x16 32x18 36x20 40x22 45x25 50x28 56x32 63x32 70x36 80x40 90x45 i00x50

Głębokość rowków (mm) w wale ti w piaście t 2 1,2 1,8 2,5 3 3,5 4 5 5 5,5 6 7 7,5 9 9 10 11 12 13 15 17 20 20 22 25 28 31

1 1,4 1,8 2,3 2,8 3,3 3,3 3,3 3,8 4,3 4,4 4,9 5,4 5,4 6,4 7,4 8,4 9,4 10,4 11,4 12,4 12,4 14,4 15,4 17,4 19,5

Normalne długości wpuslów wynoszy: 6, 8, [0, 12. 14, 16, 18, 20. 22, 25, 28, 32, 36. 4(1, 45. 50, 56. 63. 70, 80, 90, 100, 110. 125, 140, 160, 180, 200, 220, 250, 280, 320. 360, 400, 450, 500.

R nie więcej niż

d

Tabela 13.7. Pasowania w połączeniach wpustowych wg PN-70/M-85005

do 18

1,0

od 20 do 28

1,6

od 30 do 75

2,5

Pasowanie wpustu

od 80 do 125

3,0

od 130 do 280

4,0

Rodzaj połączenia walek-piasta spoczynkowe

ruchowe

zwykłe

w rowku watka

H9/h9

N9/h9

P9/h9

w rowku piasty

D10/h9

Js9/h9

P9/h9

— 112 —

KRĄŻKI ZABEZPIECZAJĄCETabela 13.8. Wymiary pierścieni ©sadczydh sprężynaijącydh zewnętrznych (rodzaj wg PN-81/M-85111 *> X3

Przykład oznaczenia pierścienia rodzaju Z odmiany normalnej przeznaczonego na czop o średnicy d = 40 mm: pierścień osadczy sprężynujący Z 40 PN-81/M-85111

"O

9lM1)

h

f(Hl3)

Pierścień osadczy

Czop

a max. 10 (U) 12

9,3 10,2 11,0

(13) 14 15

11,9 12,9 13,8

16 17 18

14,7 15,7 16,5

(19) 20 (21)

17,5 18,5 19,5

22 24 25

20,5 22,2 23,2

26 28 (29)

24,2 25,9 26,9

30 32 (34)

27,9 29,6 31,5

35 36 38

32,2 33,2 35,2

40 42 45

36,5 38,5 41,5

48 50 (52)

Rowek b

około

3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3,9

1,2

2,0 2,1

12,4 13.4 14,3

1,7

2,2 2.3 2.4

15.2 16,2 17,0

2.5

18,0

4.0 4.1

2.6

4.2

2.8

2,0

4.5 4.7 4.8

3.1 3.2 3.4

24,9 26.6 27,6

5,0 5,2 5,4

3.5 3.6 3.8

28,6 30.3 32,3

5.6

3.9 4,0 4,2

33,0 34,0 36,0

6,5 6,7

4.4 4.5 4.7

37.5 39,5 42,5

44,5 45,8 47,8

6,9 6,9 7,0

5.0 5.1 5.2

45,5 47 49

55 56 (58)

50,8 51,8 53,8

7.2 7.3 7.3

5.4 5.5 5.6

52 53 55

60 (62) 63

55,8 57,8 58,8

7.4 7.5 7.6

5.8

6,0

57 59 60

2,0

8 — Rysunek techniczny jako zapis koosra^cp

6,2

1,10

0,9

1,1

1,2

2,5

2,5

1,30

21,0

3,0

6,0

hll

19,0

4,4

1,75

0,75

20,0

2.7

22,9 23,9

1,5

0,60

9,6 10,5 11.5

1,5

3,3

1,0

h min.

d2 min.

— 113 —

hl2 1.7

2,1 1,60 2,6 3,0

1,85

3.8

2,15

4,5

Taibeia 13.3 (cd.) Rowek

Pierścień osadczy

Czop d„

d

O O

A

u u

a max

f

d,

min.

około

h

min.

kN

mm 65 (68) 70

60,8 63,5 65,5

72 75 (78) ' 80 (82) 85 (88) 90 (95) 100 105 110 (115) 120 125 130 (135) 140

67,5 70,5 '73,5 74,5 76,5 79,5 82,5 84,5 89,5 94,5 98,0 103,0 108,0 113,0 118,0 123,0 128,0 133,0

2,5

3,0

4,0

7.8 8,0 8,1

6.3 6.5 6.6

8,2 8,4 8;6 8,6 8,7 8.7 8.8 8,8 9,4 9,6 9.9 10,1 10,6 11,0 11,4 11,6 11,8 12,0

6,8 7,0 — 7,3 7.4 7,6 7,8 8,0 8,2 8,6 9,0 9,3 9,6 9,8 10,2 10,4 10,7 11,0 11,2

Siła osiowa

73,50 76,83 78,89

62 65 67 2,65

69 _7275 " 76,5 78,5 81,5 84,5 86,5 91,5 96,5 101 106 111 116 121 126 131 136

3,0

3,5

4,0

hl2 3,15

4,15

hl3

5,3

6,0

81,34 84,28 88,20 104,86 107,80 111,72 116,62 118,58 125,44 132,30 158,76 166,60 174,44 181,30 189,14 196,98 204,82 212,66

Tworzywo: stal sprężynowa, zalecana stai 65 G. Uwagi: 1. Norma obejmuje pierścienie o zakresie d=3-300 mm. 2. Wymiary bez nawiasów sa uprzywilejowane. 3. Wartości siły osiowej są ważne przy założeniach podanych w normie.

Tabela 13.9. Wymiary pierścieni osadczych sprężynujących wewnętrznych (rodzaj W) odmiany normalnej wg PN-81/M-85111 *> JO •l

i U W

/

Z

/

\ \

i

i/ //

1

Przykład oznaczenia pierścienia rodzaju W odmiany normalnej przeznaczonego do otworu o średnicy D = 70 mm: pierścień osadczy sprężynujący W 70 PN-81/M-85111

o

o

i glhU)

Cr *

\

- m'tíj

f(H13) Rowek

Pierścień osadczy

Otwór D

D„

a max.

b około

(19) 20 (21) 22 24 25 26

20,5 21,5 22,5 23,5 25,9 26,9 27,9

4,1

2,2 2.3 2.4 2.5

1,0

4,2 4.4 4.5 4,7

2.6

d2

20,0 21,0 2,0

2.7 2.8

— 114 —

h min.

D,

min.

22,0 23,0 25,2 26,2 27,2

1,1

1,5

1,8

Tabeia 13.9 («3.) Pierścień osadczy

Otwór D

D„

28 30 31 32 34 35 36 37 38 40 42 45 47 48 50 (52) 55 56 (58) 60 »•62 63 65 (68) 70 (72) 75 (78) 80 (82) 85 88 90 (92) (95) (98) 100 (102) 105 (108) 110 (112) (115) 120 (125) 130 (135) 140 (145) 150 (155) 160 (165)

30,1 32,1 33,4 34,4 36,5 37,8 38,8 39,8 40,8 43,5 45,5 48,5 50,5 51,5 54,2 56,2 59,2 60,2 62,2 64,2 66,2 67,2 69,2 72,5 74,5 76,5 79,5 82,5 85,5 87,5 90,5 93,5 95,5 97,5 100,5 103,5 105,5 108 112 115 117 119 122 127 132 137 142 147 152 158 164 169 174,5

a max.

1,2

4,8 5,2 5,4

1,5 5,5 5.8 5.9 1,75

6,2 6.4 6.5 6,7

2,0

6,8 6,9 7,3 7,3 7,6 7,8

Rowek b około

2,9 3.0 3,2 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3,9 4.1 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 5.0 5.1 5.2 5.4 5.5 5.6 5.8

6,8

8,5

8,6 8,7

9,0 9,2 9,5 10,4 4,0

29,4 31.4 32,7 33,7 35,7 37,0 38,0 39,0 40,0 42.5 44,5 47,5 49,5 50,5 53,0 55,0 58,0 59,0

2,5

10,5

11,0

H12

1,6

3,0

1,85

3,8

2,15

68,0 71,0 73,0 75,0 78,0

3,0

8.1 3,5

4,5 2,65

81,0

83,5 85,5 88,5 91,5 93,5 95,5 98,5 101,5 103,5 106 109

3,15

5,3

4,15

6,0

112

114 116

10,0

10,2

119 124 129 134 139 144 149 155 •

11,4

12,0

11,4

160'

11.6

13,0

11.8

165 170

11,2

2,6

66,0

10.5 10.7 10,9

11,2

2,1

63,0 65,0

7,0 7.0 7.2 7,4 7.6 7.8 8.3 8.4 8.5 8.7 8.9 9.0 9.1 9,3 9,7

1,3

61,0

6,1 6,2 6,6

h min.

D,

6,4

2,5

3,0

d2 min.

4,0

— 115 —

H13

7,5

d od powyżej powyżej

35 do 40 40 do 45 45 do 50

powyżej powyżej powyżej powyżej

50 60 70 80

do do do do

60 70 80 90

powyżej powyżej powyżej powyżej

90 100 110 120

do do do do

100 110 120 130

D

g

d,

e

50 55 60

6

9

20 25

70 . 80 90 110 120 125 140 150

8 10

14

12

18

*' Sposób zabezpieczenia śrub przed odkręceniem podano przykładowo.

Tabela 13.11. Wytyczne doboru połączeń śrubowych pokryw łożyskowych Średnica gniazda

Otwory pod śruby

D (mm)

d

47-62 72-80 85-100

M8

Liczba 4

M10

110-140

M12

150-170

M16

6

D, = D + 2,5d D 2 = D,+ 2,25d

116 —

30 36 40 45 50 55 60 65

c max.

Wymiary śrub*'

4

M8x20

Ml 2x30 5 Ml 6x3 5

SPRZĘGŁA PODATNE

Tabela 13.12. Wyraiiury tarcz sprzęgła podatnego (^aalary w mm) Od miana

P

Odmiano

1

t

JD

wzzzzzm

W, J*45°

+10 S1

S2

U,

D

p*>

d,, d. min.

czopy czopy min. max. krótkie długie

100

12 16

14 18

120

18 20 25 30

19 24 28 35

30

38

140

0

— -

40 50 60 80

58 82

80 110

d4

IA

35

92

28

16

63

60

112

32

16

86

2

D

P

max.

32 40

36 42 58

S

s.

d3

Liczba otworów

d5

4

14

d(,

26

5 5 132

40

16

30

110

18

32

18

100

20

6

160

38 45

58 82

80 110

75

152

180

40

50

80

110

85

170

50

22

23

130

20

35

200

45

55

82

110

95

188

55

24

26

140

22

40

56

82 105

110 140

105

208

60

30

31

160

25

45

60

56 70

82 105

110 140

32

36

180

28

50

60

75

105 130

140 170

320

70 80

75 90

105 130

140 170

150

304

75

38

46

230

35

63

360

80 100

95 110

130 165

170 210

1.70

340

90

46

54

260

40

71

400

90 100

95 110

130 165

170 210

190

380

100

52

63

280

45

80

450

100

120

165

210

210

430

110

57

72

320

50

90

500

100 130

125 140

165 200

210 250

235

480

125

62

76

360

55

100

250 280

50 0 55

80

Wymiar F według rys. 13.12.

10

14

7 65

5

t

d 7 15

1,5

35 40

220

e

2

12

15

6 6 2,5

18 115

236

63

8

8 8 8

130

266

70

34

41

32

200

55 3

21

25

9 9

10

10

13

32 35

12 12

4

ŚRUBY ODPOWIETRZAJĄCE, KORKI SPUSTOWE ! USZCZELKI Tabela 13,13. Sraby odpowietrzające (wymiary w snia) d Ml 0x1,25 M12xl,25 M16xl,5 M20xl,5 M22xl,5 M27x2 M30x2 M33x2

1

L

a

D,

S

D

d,

8 10 12 15 15 18 18 20

16 19 22 28 29 34 36 38

2 2 2 2 2 3 3 3

18 20 26 30 32 38 42 45

14 17 22 22 22. 27 32 32

16,2 19,6 25,4 25,4 25,4 31,2 36,9 36,9

3 4 5 6 7 7 8 8

Tabela 13.14. Korki spustowe i uszczelki (wymiary w mm) ex 45°

CM C-4 "O Q

1

L

a

D,

S

D

iVI 10x1,25

8

16

2

18

14

16,2

10

18

M12xl,25

10

19

2

20

17

19,6

12

20

M16xl,5

12

22

2

26

22

25,4

16

26

M20xl,5

15

25

2

30

22

25,4

20

30

M22xl,5

15

25

2

32

22

25,4

22

32

M27x2

18

28

3

38

27

31,2

27

38

M30x2

18

32

3

42

32

36,9

30

42

M33x2

20

34

3

45

32

36,9

33

45

d

d2

Da

g

2

2,5

Rozdział 14 stanowi uzupełnienie rozdziałów poprzednich, a wynika z potrzeb zadań ujętych w strukturze ćwiczeń. Zamieszczony tutaj materiał jest związany z doborem łożysk tocznych, elementów połączeń śrubowych, spoin oraz danych do opisu struktury zewnętrznej. Przykłady łożysk tocznych (rys. 14.1-14.7) i elementów połączeń śrubowych (tab. 14.1) umożliwiają zwrócenie uwagi na zagadnienie proporcji wymiarowych, co może wynikać z kryteriów o charakterze technicznym lub innych, np. estetycznych. Podane proporcje wymiarowe śrub, wkrętów, nakrętek i innych elementów połączeń śrubowych mogą być pomocne w konstruowaniu i zastąpić konieczność bezpośredniego posługiwania się normami w niektórych zabiegach, np. kreślarskich. Postacie i zastosowanie typowych spoin (tab. 14.2) dotyczą spawania metodą elektryczną, a przydat-

ne są w doborze i zapisie konstrukcji spoin w ramach zadań konstrukcyjnych. Z opisem struktury zewnętrznej są związane układy pasowań (dobór pasowań i wynikające stąd tolerowanie wymiarów liniowych) oraz dane do doboru chropowatości powierzchni. Powszechnie stosowane pasowania podano w tabelach 14.3-14.6, natomiast orientacyjne wartości chropowatości powierzchni dla typowych zastosowań elementów —• w tab. 14.7. W tabeli 14.8 zamieszczono dane o zakresach chropowatości powierzchni charakterystycznych dla różnych rodzajów obróbki w procesie wytwarzania elementów. Uzupełnieniem tab. 14.7 jest rys. 14.7, na którym opisano znaczenie powierzchni identyfikujących strukturę elementu.

PROPORCJE WYMIAROWE ŁOŻYSK TOCZNYCH"* )

Wymiany główne (ujęte w Polskich Normach): d, D, B, r. Wymiary uzupełniające (do kreśleń):

Dśr =

D+d

d k = 0,3 (D - d), s = 0,15(0 - d) :

Rys, 14.1 Łożysko kulkowe zwykłe

*' Przy opracowaniu tego zagadnienia korzystano z danych zawartych w pracy [4].

— 120 —

Wymiary główne (ujęte w Polskich Normach): d, D, B, d b , r. Wymiary uzupełniające (do kreśleń): d,, = 0,25 (D-d), l w = d w , w niektórych l w = 1,5 d w , s = (0,15-0,16)(S-d).

Rys. 14.2 Łożysko walcowe

Wymiary główne (ujęte w Polskich Normach): d, D, B, r. Wymiary uzupełniające (do kreśleń): d k = 0,25 (D-d), s = 0,15(D-d), Rśr=RK-0,5dk.

Rys. 14.3 Łożysko kulkowe wahliwe

Wymiary główne (ujęte w Polskich Normach): d, D, B, r. Wymiary uzupełniające (do kreśleń): d b = 0,25 (D-d), I = 0,8 dB, D+d 4 R = R śr + 0,5d h .

Łożysko baryłkowe

— 121 —

Wymiary główne (ujęte w Polskich Normach): d, D, B w , B z , T. Wymiary uzupełniające (do określeń): -y = 12-16° (łożyska normalne), ". y = 28-30° (łożyska o dużym kącie działania), d ś r = 0,25 (D-d), D+d Dir = I = d 4r + (2-3) mm, I = (1,6-1,8)d śr (łożyska szerokie)

Rys. 14.5 Łożysko stożkowe

Wymiary główne (ujęte w Polskich Normach): d, d,, D, -H, r. Wymiary uzupełniające (do kreśleń): D„

D+d

d k = 0,5 H, h = 0,3 H.

Rys. 14.6 Łożysko kulkowe wzdłużne jednokierunkowe

— 122 —

PROPORCJE WYMIAROWE ELEMENTÓW POŁĄCZEŃ ŚRUBOWYCH"0 Tabela 14.1

*' Przy opracowaniu tego punktu korzystano z danych zawartych w pracy [4],

— 123 —

Tabela 14.1 (cd.) Proporcje wymiarowe (d-średnica gwintu")

Nazwa elementu

D= l,8d k = 0,5d

Wkręt z łbem stożkowym

n = 0,25 d t=0,25d

D = (l,8-2)d D, = 0,95 S Nakrętki zwykłe w = 0,8 d Nakrętki niskie w = (0,4-0,6) d Nakrętki wysokie w=l,2d Nakrętki długie w = 2d

Nakrętka sześciokątna

Rodzaj A

hJIUj

on«

D = (l,8-2)d D, = 0,9S w = (1 — 1,2) d m = 0,8d D 2 = 1,4 d

Nakrętka koronowa Rodzaj B

Nakrętki niskie w = 0,8 d

c x 45"

Podkładka okrągła

o TJ

D = 2,ld d D = 1,05 d

s = 0,2d

D=(l,5- l,6)d d 0 = 1,05 d g = 0,2d

Podkładka sprężysta

— 124 —

POSTACIE 11AEMMM ZASTOSOWAŃ TYPOWYCH SPOI?i*} (wg PN-75/M-69014) Tafcela 14.2 Lp.

Nazwa spoiny

Przekrój złącza przed i po spawaniu*1

Wymiary i zakres zastosowania

Spoina I jednostronna

s = 1-3 mm b = 0-2 mm

Spoina I dwustronna

s = 2-5 mm b = 1-3 mm

Spoina Y

s = 3-20 mm a=50°-60° b = 0-3 mm c = 1-2 mm

Spoina - Y

s = 3-20 mm P = 45°-60° b = 0-3 mm c = 0-3 mm

s>6 mm P = 8°-12° b = 4-8 mm S, >3

Spoina V z podkładką

s = 3-20 mm a = 50°-60° b = 0-3 mm

Spoina V

Przedstawianie spoin na rysunkach według PN-EN 22553:1997.

— 125 —

Tabela 14.2 (cd.) Nazwa spoiny

Przekrój złącza przed i po spawaniu*'

Wymiary i zakre zastosowania

s> 15 mm p=15°-20° b = 0-3 mm c = 2-3 mm r = 7-8 mm

Spoina J

cr

' jTS,

s>30 mm P= 15°-20° b = 0-3 mm c = 2-3 mm r = 7-8 mm

Spoina 2J

s= 12-40 mm P = 45°-60° b = 0-3 mm c = 0-3 mm

Spoina K

s= 12-40 mm a, = 50-60

10

Spoina X

mm

a, = 50-90 mm b = 0-3 mm c = 0-3 mm s s h=- — 3 2

— IM

Tafoeia 14.2 (cd.) Lp.

11

12

13

14

Nazwa spoiny

Przekrój złącza przed i po spawaniu*

Wymiary i zakres zastosowania

s= 15-40 mm P = 8°-12° : b = 0-3 mm c = 2-3 mm r = 4—5 mm

Spoina U

s>40 mm P = 8°-12° b = 0-3 mm c = 2-3 mm r = 5-6 mm s h=4

Spoina U zwężona

s = 30-80 mm P = 8°-12° b = 0-3 mm c = 2-3 mm r = 4-5 mm s s h = - — mm 3 2

Spoina 2U

s>80 mm P = 8°-12° b = 0-3 mm c = 2-3 mm r = 5-6 mm s h=-

Spoina 2U zwężona

r n 15

Spoina L

s>2 mm a=60°-120°

127

Tafeeia 14.2 (-cd.) Lp.

Nazwa spoiny

16

Spoina L

17

Spoina O bez ukosowania

18

Spoina O z ukosowaniem

19

Wy miary i zaicies zastosowania

Przekrój z tacza przed i po spawaniu3'1

s>2 mm a=60°-120° b = 0-2 mm Gdy S, > s h>s

s = 2-8 mm d<30 mm

s = 8-16 mm d < 15 mm a=45°-55° c = 0-3 mm

s<4 mm b = 0-2 mm r=s h=s+2

Spoina I grzbietowa

I I

Spawanie części o różnych grubościach c) dopuszczalne różnice grubości dla spawania bez obróbki grubszej części

Grubość s (mm)

do 3

3-10 10-25 ponad 25

Różnica grubości a, (mm)

0,7 s

0,5 s

5

7

TYPOWE PASOWANIA *> Takla 14.3. Pasowania wedtag sasady stałego ®tw®rra dla wymiarów dto 5©© mira Rodzaj pasowania

Luźne

Mieszane

Ciasne

i

Pole tolerancji otworu podstawowego H8 H9 H10 Hl 1 H12 H8/c8 H9/d9 H10/dl0 HI l/al 1 H12/bl2 H8/d8 H9/e8 H10/h9 Hll/bll H12/hl2 H8/d9 H9/e9 H10/hl0 HI l/c 11 H8/e8 H9/f8 Hll/dll H8/e9 H9/f9 Hll/hll H8/f7 H9/h8 j H8/f8 H9/h9 H8/f9 H8/h7 H8/h8 H8/h9 H5/js4 H6/js5 H7/js6 H8/js7 H5/k4 H6/k5 ' H7/k6 H8/k7 H5/m4 H6/m5 H7/m6 H8/m7 H6/n5 H7/n6 H8/n7 H5/n4 H6/p5 H7/p6*' H8/s7 H6/r5 H8/u8 H7/r6 H8/x8 H7/s6 H7/s7 H8/z8 H7/t6 H7/u6 H7/x6 H7/z6 1 ... *;W przedziale wymiarów nominalnych do 3 mm pasowanie r — pasowania uprzywilejowane. , . H5 H5/g4 H5/h4

H6 H6/f6 H6/g6 H6/h5

H7 H7/c8 H7/d8 H7/e7 H7/e8 H7/17 H7/g6 H7/h6

H 7 / n n ipcf m i p i 7 ! i n p

Tabela 14.4. Pasowania wedfag zasady stałego wałka dSa wymiarów dl© 500 mm Rodzaj pasowania

h4 G5/h4 H5/h4

h5 F7/h5 G6/h5 H6/h5

h6 D8/h6 E8/h6 F7/h6 F8/h6 G7/h6 H7/h6

IS 5/h4 K5/h4 M5/h4

JS6/h5 K6/h5 M6/h5

N5/h4

N6/h5 P6/h5

JS7/h6 K7/h6 M7/h6 N7/h6 P7/h6 R7/h6 S7/h6 T7/h6

Luźne

Mieszane

Ciasne

Pole tolerancji walka podstawowego h8 h7 h9 D8/h7 D8/h8 D9/h9 E8/h7 D9/h8 D10/h9 E9/h9 F8/h7 F8/h8 H8/h7 E9/h8 F9/h9 F8/h8 H8/h9 F9/h8 H9/h9 H8/h8 H10/h9 H9/h8 JS8/h7 X8/h7 M8/h7 N8/h7 U8/h7

h 10 D10/hl0 H10/hl0

hll Al t/h 11 Bll/hll Cll/hll Dll/hll Hll/hll |

hl2 B12/hl2 H12/hl2

— pasowania uprzywilejowane.

** Opracowano wg PN-91/M-02105. W obecnie obowiązujących normach podano zalecane pasowania tylko dla wymiarów do 1 mm.

9 — Rysunek techniczny jako zapis iUnnr^.JŁgp

— 129 —

Ta.bda 14,3. Pa:; i-wasiäu według zi .sad/ siaJsg« otw wmi Clla wyisiiiaro v/ p'invrrej Rodzaj pasowania

Luźne

Mieszane

Ciasne

H7 H7/e7 H7/f6 H7/F7 H7/g6 H7/g7 H7/h6 H7/h7

H8 H8/d8 H8/e7 H8/e8 H8/f7 H8/f8 H8/g7

.

mna

H8/h8 H8/js7 H8/k7 H8/n7 H8/p7

H7/js6 H7/js7 H7/k6 H7/k7 H7/m6 H7/n6 H7/n7 H7/p6 H7/p7 H7/r6 H7/r7 H7/s6 H7/s7 H7/t6 H7/t7 H7/u6 H7/u7 H7/v7*}

Poie tolerancji otworu podstawowego H9 HiO H9/d8 H10/dl0 H9/d9 H10/hl0 H9/e8 H9/e9 H9/f8 H9/f9 H9/h8 H9/h9

r.i m d'lj 3150 T -TQ HU HU/cil*» Hll/cdll*> Hll/dll Hll/hll

H12 H12/h 12

H9/t8*> H9/u8 H9/v8*'

H8/r7 H8/s7 H8/t7 H8/t8*' H8/u7 H8/u8 H8/v7*' H8/v8*'

Pasowania z polami tolerancji uzupełniającymi.

Tabela 14.6. Pasowania według zasady stałego wałka dla wymiarów powyżej 500 do 3150 mm Rodzaj pasowania

Luźne

Mieszane

Ciasne

h6 E7/h6 F7/h6 G6/h6 G7/h6 H6/hć H7/h6

JS6/h6 JS7/h6 K6/h6 K7/h6 M6/h6 M7/h6 N6/h6 N7/h6 P7/h6 R7/h6 S7/h6 T7/h6

h7 D8/h7 E7/h7 E8/h7 F7/h7 F8/h7 G7/h7 H7/h7 H8/h7 JS7/h7 K7/h7 M7/h7 N7/h7

P7/h7 R7/h7 S7/h7 T7/h7 U8/h7

Pole tolerancji wałka podstawowego h9 hlO h8 . D8/h8 D9/h9 DIO/lilO E9/h9 D9/h8 H10/hl0 E8/h8 F9/h9 E9/h8 H9/h9 F8/h8 F9/h8 H8/h8 H9/h8

U8/h8

Pasowania z polami tolerancji uzupełniającymi.

— 130 —

hll Cll/hll*' CDll/hl 1*' Dll/hll Hll/hll

hl2 H12/hl2

Tufceila 14.7. Ofksiiiuousi;

'iiii^jot/ a.iujłji

V/pov'/yoj pr:z;v ;;ui,;kiidi •iaiM^iwań yi-Mi^i Wskaźnik chropowalusci R, w urn

Lp.

10. II.

12.

13. 14.

15.

16.

17.

18.

19. 20.

22.

23.

24.

25.

27.

Rodzaj powierzchni, warunki dziaiania Duże powierzchnie zgrubnie obrobione, np. spody korpusów, ram, płyt fundamentowych Małe powierzchnie stykowe, spoczynkowe Powierzchnie oporowe pod nakrętki, łby śrub i wkrętów Powierzchnie walcowe otworów pod elementy śrubowe (z luzem) Występy środkujące kołnierzy, pokryw, korpusów itp. Powierzchnie rękojeści, pokręteł, kółek ręcznych itp. (polerowanie) Powierzchnie swobodne: a) elementów słabo obciążonych b) elementów średnio obciążonych c) elementów przenoszących bardzo duże obciążenia zmęczeniowe Powierzchnie czołowe wałów, załamań krawędzi (stażowania) itp. Powierzchnie osadzeń łożysk tocznych: a) powierzchnie czopów b) powierzchnie gniazd Powierzchnie robocze przyrządów precyzyjnych Powierzchnie wałów pod uszczelnienia (połączenia obrotowe): a) pierścieniami filcowymi b) pierścieniami gumowymi Powierzchnie uszczelnień w połączeniach stałych: a) za pomocą uszczelek b) bez uszczelek (styk bezpośredni powierzchni metalowych) Powierzchnie uszczelniające złączek, króćców itp. Połączenia wpustowe (boczne powierzchnie robocze): a) wpust b) rowki wpustowe Gwinty zewnętrzne: a) średnio dokładne b) dokładne Gwinty wewnętrzne: a) średnio dokładne b) dokładne Gwinty połączeń ruchowych (powierzchnie robocze): a) gwint zewnętrzny b) gwint wewnętrzny Łożyska o smarowaniu mieszanym (powierzchnie robocze) Łożyska o smarowaniu hydrodynamicznym (powierzchnie robocze) Powierzchnie kuliste łożysk samonastawnych Koła zębate o zębach prostych (powierzchnie boczne zębów): a) dla przeciętnych obciążeń i prędkości obwodowych b) dla średnich obciążeń i prędkości obwodowych c) dla dużych obciążeń i prędkości obwodowych Koła zębate o zębach śrubowych oraz koła zębate stożkowe (powierzchnie boczne zębów): a) dla przeciętnych obciążeń i prędkości obwodowych b) dla średnich i dużych obciążeń i prędkości obwodowych Kola ślimakowe (powierzchnie boczne zębów): a) dla przeciętnych obciążeń b) dla dużych obciążeń Ślimaki (powierzchnie boczne zwojów): a) dla przeciętnych obciążeń b) dla dużych obciążeń Powierzchnie czołowe kół zębatych Koła pasowe (powierzchnie robocze): a) do pasów klinowych b) do pasów płaskich Sprzęgła cierne i hamulce: a) powierzchnie robocze walcowe b) powierzchnie robocze płaskie

Cl o o o" o

Tabela 14.8. Zakresy dsrojpowłaitośd powierzchni dla różnych rodzajów obróbki

Toczenie

średnio dokładne dokładne

Toczenie powierzchni czołowych

średnio dokładne dokładne

Wytaczanie

średnio dokładne dokładne

Frezowanie czołowe

średnio dokładne dokładne

Frezowanie obwodowe

średnio dokładne dokładne

Szlifowanie powierzchni walcowych

średnio dokładne dokładne

Szlifowanie płaszczyzn

średnio dokładne dokładne

Wiercenie Rozwiercanie

średnio dokładne dokładne

Struganie i dłutowanie

średnio dokładne dokładne

Przeciąganie

średnio dokładne dokładne

Wykonywanie gwintów zewnętrznych

narzynką, nożem walcowaniem szlifowaniem

Wykonywanie gwintów wewnętrznych

gwintownikiem, nożem szlifowaniem

Obróbka uzębień

struganie, frezowanie frezowanie obwiedniowe szlifowanie

Docieranie

średnio dokładne dokładne

Gładzenie Dogładzanie oscylacyjne Piłowanie Cięcie palnikiem (w automacie)

1

oo CN o* o" o" o"

0,012

rn (N vO cn

0,05

oŁO u-i CN

0,025

oo

12,5

Wskaźnik chropowatości Ra w ¡.im Rodzaj obróbki

9

^

Odwzorowanie geometrycznej postaci konstrukcyjnej za pomocą rzutów głównego i z góry, pod względem „rysunkowym" jest poprawne. Ale taki układ rzutów należy uznać za niewłaściwy ze względu na kryteria wynikające z racji

istnienia zapisu jako wytworu, a głównie technologiczności wykonania zapisu. Należy przeanalizować dobór optymalnego układu rzutów, np. ze względu na zminimalizowanie trudności przy sporządzaniu zapisu.

Rzut

pomocniczy

>

X

— 134 —

y/.

\

B - b ' 1

L

2 ot i i1 1

1

^ \^

M

^ i

_B

Rys. 15.3 Dobór układu rzutów i układu wymiarów w zapisie konstrukcji elementu przedstawionego na rys. 5.34

Rys. 15.4 Element z rys. 15.3, przedstawiony w rzucie aksonometrycznym (izometria)

— 136 —

tOZYSKO

KO iC

ZE6ATE I

ŁOŻYSKO

iy

A

il

-

c B-B

A

C-C

podziatka

-łi. 15.5 Układ wymiarów na rysunku wykonawczym wałka przekładni dobrany zgodnie z regułami wymiarowania ŁOŻYSKO

ŁOŻYSKO

TARCZA

Rys. 15.6 Układ wymiarów na rysunku wykonawczym wałka ze ślimakiem dobrany zgodnie z regułami wymiarowania

— 137

SPRZĘGŁA

Rys. 15=7 Rysunek złożeniowy przekładni ślimakowej: a — rzut główny, b — rzut boczny

Przedstawiona konstrukcja jako całość nie stanowi rozwiązania określonego zadania z książki, ale jest tematycznie związana z zadaniami konstrukcyjnymi II (rozdz. 10). Na przykładzie tym pokazano jedno z możliwych rozwiązań niektórych zagadnień konstrukcyjnych z zakresu przekładni oraz podano dane do zapisu tego typu złożonych układów. 31

Tabelka rysunkowa i wySssz elementów — na arkuszu rys. 15.8

— 139

PN-7Ü/ÍVÍ-35C05 PM-72/M-86965

36 j Pierścień uszczelniający B 38x62x10 35

Tulejka dystansowa

i tal

Rys. i 1.01. ¡7

34

Pokrywa łożyska

Stal

Rys. 11.01.16

33

Tarcza łożyskowa

Stal

Rys. 1 1.01.15

32

Uszczelka

Fibra

31

Odpowietrznik

Stal

30

Podkładka wyrównawcza

29

Śruba M 10x25-5.8

28

Pokrywa łożyska (lewa)

27

Łożysko stożkowe 30308

26

Wałek ślimacznicy

25

Wpust pryzmatyczny A 14x9x50

Rys. i 1.01.14 Rys. 11.01.13 PN-EN 24017:1998

20

Stal

Rys. 11.01.12 Katalog łożysk tocznych

Stal

Rys. 11.01.11 Rys. 11.01.10

PN-70/M-85005

24

Ślimacznica

Żeliwo

23

Uszczelka

Fibra

22

Korek spustowy

Stal

21

Uszczelka

Fibra

20

Wskaźnik poziomu oleju

Rys. 11.01.09

19

Kolek walcowy 0 8n6x25

PN-EN ISO 2338 :2002

18

Wpust pryzmatyczny A 8x7x40

PN-70/M-85005

17

Pierścień uszczelniający B 30x50x10

PN-72/M-86965

16

Pokrywa łożyska (górna)

15

Podkładka wyrównawcza

14

Łożysko kulkowe 6306

Katalog łożysk tocznych

Stal

Rys. 11.01.08 Rys. 11.01.07

13

Tarcza uszczelnienia

Stal

Rys. 11.01.06

12

Obudowa przekładni

Stal

Rys. 11.01.05

11

Ślimak

Stal

Rys. 11.01.04

10

Pierścień uszczelniający B 35x52x10

PN-72/M-86965

Osłona łożysk

Stal

Podkładka sprężysta Z 6,1

Rys. 11.01.03 PN-77/M-82008

Wkręt M6x 12-5.8 Katalog łożysk tocznych

Łożysko stożkowe 30306 Śruba M8x20-5.8

PN-EN 24017:1998

12

Rys. 11.01.02

Podkładka wyrównawcza Stal

Pokrywa iożysk ślimaka (dolna) 1 Lp.

Rys. 11.01.01

Podkładka zębata MB 6

Katalog iożysk tocznych

Nakrętka łożyskowa KM6

Katalog łożysk tocznych Sz

Nazwa elementu Imię, nazwisko

Data

Podpis

Tworzywo

Nr normy lub rysunku

Masa

Nazwa przedmiotu (zespołu)

Projektował Konstruował Kreślił

I

Sprawdził

|

Zatwierdził Podzialka 1:1

J

PRZEKŁADNIA |

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA ZAKŁAD PODSTAW KONSTRUKCJI MASZYN

ŚLIMAKOWA

Nr rys. 11.01.00

Rys. 15=8 Tabelka rysunkowa z wykazem elementów przekładni ślimakowej, której postać konstrukcyjną przedstawiono na rys. 15.7

Tabela D-l. Znormalizowane podziałki rysunku technicznego Wielkość naturalna

Podziałki zwiększające 2 5 10 20 50 100

1:1

Podziałki zmniejszające 12 (1 2,5) 15 1 10 (1 15) 1 20 (1 25)

1 1 1 1 1 1

1 50 1 100 1 200 (1 250) 1 500 1 1000

1 2000 (1 2500) 1 5000 1 10000 1 20000 (1 25000) 1 50000

Podziałki ujęte w nawiasach nie są zalecane.

A2x4 A3*4

A2 A1

A4*3

A0-

A4 A3 A4

0-2 Proporcje wymiarowe arkuszy o formatach pochodnych (przykłady)

Tabela D-3. Wymiary formatów pochodnych*' Krotność krótszego boku

Układ formatów podstawowych

Formaty pochodne od formatu A4

A3

A2

Al

A0

mm

Tabela D-2. Wymiary fonaałów podstawowych Format

Wymiary (mm)

(A5) A4 A3 A2 Al A0

148x210 210x297 297 x 420 420 x 594 594 x 841 841x1189

2 3 4 5 6 7 8 9

297x630 297x841 297x1051 297x1261 297x1471 297x1682 297x1892

1189x1682 420x891 594x1261 841x1783 1189x2523 420x1189 594x1682 841x2378 420x1486 594x2102 420x1783 420x2080

* ! Formaty pochodne oznacza się podając oznaczenie formatu podstawowego i krotność krótszego boku formatu podstawowego. Przykład oznaczenia 297x630 mm: A4x3.

— 141 —

formatu

arkusza

o

wymiarach

SPOSOBY SKŁADANIA ARKUSZY O FORMATACH A3-M Arkusze większe od A4 po złożeniu mają wymiar formatu A4, część arkusza z tabelką rysunkową ma stanowić stronę wierzchnią (pole zakreskowane). Kolejność załamań przy składaniu arkuszy oznaczono

liczbami. Najpierw wykonuje się załamania prostopadłe, a następnie załamania równoległe do dolnej krawędzi arkusza rysunkowego.

zatamanie wypukfe zafamanie wklęste

Forma!

A3

2

V////

n

C-N

CD CM

420

Format

S

t'en OJ 1

210

_ 210 _ —a

1

a»

A2

Rys. D-3 Sposób składania „do teczki lub koperty" arkuszy o formatach A3 i A2: a, c • arkusze w położeniu poziomym; b, d — arkusze w położeniu pionowym (liczby określają kolejność załamań przy składaniu)

— 142 —

zatamanie wypukte zatamanie wklęste

Format

c

A0

r--

2 !

4

cn

OJ CO

•4-

1 CT5

CM

210 Rys. 0-4

210

sSk

210fes-

210

210

1189

Sposób składania „do teczki lub koper?/1 sriauszy o formatach A1 i AO: a, c — arkusze w położeniu poziomym; b — arkusz w położeniu pionowym (liczby określają kolejność załamań przy składaniu)

— 143

- zatamanie wypukłe -

a

Format

*

105

zatamanie wklęsłe

2

A3

1

m

W Wh

OCT)
yr / / /

TABELKA.

105

1S0

42()

105

Format A 2

. D-5 Sposób składania „do wpinania" arkuszy o formatach A3 i A2: a, c — arkusza w pcłożsniu poziomym; b, d — arkusze w położeniu pionowym (liczby określają kolejność załamań przy składaniu)

— 144 —

105

załamanie 105

wypukłe

załamanie w k l ę s ł e

Format AO

2/ I

I - h —

I I

<7>

5|

1

CM

I --h I

• — - h CM

i

r 210

a/2

190

190

f

190

1189

Rys. D-6 Sposób składania „do wpinania" arkuszy o formatach A1 i A0: a, c — arkusze w położeniu poziomym; b — arkusz w położeniu pionowym (liczby określają kolejność załamań przy składaniu)

10 — Rysunek techniczny {¿ka 220S

— 145 —

lałamGnis wvpukia

zokimurne wid^is

f-8<7T5in >1

r"

Format A 3 * 7

Rys. D-7 Sposób składania ,,do teczki lub koperty" arkuszy o formatach pochodnych: a — format A4x9, b — format A3x7

—' a

załamanie wypukłe

Format A 4 * 9 d

załamanie wklęsłe

i

l

! >

!

l i

i

en

|

a/j

210

!

Y//A

CN

y

190

8*190=1520

C 1892 b —

105

-as Format A3* 7

/

/

/

!

..

1 . 1 i

1

1 1

1

!

!

1 1

»

a/2

210

8*190 = 1520

c -99

2030

Sposób składania „do wpinania" arkuszy o formatach pochodnych: a — format A4x9, b — format A3x7

il

IP

cs en vr
vA 190 «¡3 Gas»

ł

[1] AUGUSTYN J., ŚLEDZIEWSKI E.: Technologiczność konstrukcji stalowych, wyd. II zmień. Warszawa, Arkady, 1981. [2] BRÓDKA J'.: Rurowe konstrukcje stalowe, Warszawa, Arkady, 1968. [3] Detali masin. Atlas konstrukcij, Praca pod red. D. N. Resetova, Moslcva, Masgiz, 1962. [4] D'JACENKO S. K., STOLBOVOJ S. Z.: Detali masin. Atlas, Kiev, GITL, 1962. [5] DIETRYCH J.: Konstrukcja i konstruowanie, Warszawa, WNT, 1968. [6] DIETRYCH J.: Projektowanie i konstruowanie, Warszawa, WNT, 1974. [7] DIETRYCH J„ LOSKA J„ PURZYŃSKI R„ SZOŁTYSEK A.: Organizacja i metodyka prowadzenia zajęć z rysunku technicznego na studiach dla pracujących, Gliwice, Ośrodek Metodyczny Wyższych Studiów dla Pracujących, 1974. [8] DIETRYCH J„ KOCAŃDA S„ KOREWA W.: Podstawy konstrukcji maszyn, cz. I, wyd. V, Warszawa, WNT, 1974. [9] DIETRYCH J„ KOREWA W., KORNBERGER Z., ZYGMUNT K.: Podstawy konstrukcji maszyn, cz. III, wyd. III, Warszawa, WNT, 1970. [10] DIETRYCH J.: Rysunek techniczny jako zapis konstrukcji, skrypt Politechniki Śląskiej, Gliwice 1976. [11] DIETRYCH J.: System i konstrukcja, wyd. II zmień, i rozszerz., Warszawa, WNT, 1985. [12] DOBRZAŃSKI T.: Rysunek techniczny maszynowy, Warszawa, wyd. XXIII, WNT, 2003.

[13] GIESECKE F. E., MITCHELL A., SPENCER H. C., HILL I. L.: Technical drawing, wyd. VI, New York, Macmillan Publishing Co, 1974. [14] KOZLOVSKIJ Ju. G., KOVALEVA N. D„ MELEŚKO I. K.: Sto zadać s otvetami po proekcionnomu ćerćeniju, Mińsk, Vysśaja Śkola, 1975. [15] KOREWA W., ZYGMUNT K.: Podstawy konstrukcji maszyn, cz. II, wyd. V, Warszawa, WNT, 1975. [16] ŁAWROWSKI Z.: Metodyczny zbiór zadań z rysunku technicznego, wyd. II, Wrocław, Wyd. PWr., 1973. [17] LOSKA J.: Zbiór zadań ćwiczeniowych z rysunku technicznego, wyd. II, skrypt Politechniki Śląskiej, Gliwice 1982. [18] ORŁOW P. I.: Zasady konstruowania w budowie maszyn, Warszawa, WNT, 1971. [19] OSIŃSKI Z.: Sprzęgła i hamulce, Warszawa, PWN, 1985. [20] RYDZANICZ I.: Zapis konstrukcji. Podstawy, wyd. V zmień., Wrocław, Oficyna Wyd. Politecn. Wrocławskiej 2000. [21] ŚLEDZIEWSKI E.: Projektowanie stalowych konstrukcji spawanych, Warszawa, WNT, 1972. [22] WINKLER T.: Komputerowy zapis konstrukcji, wyd. II zmień. Warszawa, WNT, 1997. [23] ZENJUK I. A.: KOZLOVSKIJ Ju. G., POLJANIĆEVA A. P.: MaśinostroiteFnoe ćerćenie s elementami konstruirovanija, Mińsk, Yyssaja Skola, 1977.