ÚVOD DO ZÁKLADŮ KONSTRUOVÁNÍ – SPOJE, STROJNÍ SOUČÁSTI A PŘEVODY, KONSTRUKČNÍ DOKUMENTACE Konstruování Cíle přednášky —Seznámení studentů s metodikou navrhování spojů (rozebíratelných i nerozebíratelných), konstruování s využitím normalizovaných strojních součástí a převodů. — Obsah přednášky —1. Spoje rozebíratelné —- šroubové spoje, —2. Spoje nerozebíratelné —- svarové spoje, —- pájené, lepené a nýtované spoje. —3. Strojní součásti —- hřídele, —- pera a klíny, —- kolíky a čepy, —- ložiska, — Obsah přednášky —- pružiny. —4. Mechanické převody —- ozubenými koly, —- řemenové a řetězové převody. —5. Strojní zařízení —- hřídelové spojky, —- převodovky. —6. Technická dokumentace — Spoje rozebíratelné — Spoje: -rozebíratelné (šroubové, kolíkové apod.); -nerozebíratelné (svarové, pájené apod.). — Šroubové spoje jsou jedny z nejčastěji používaných rozebíratelných spojů. —Běžný šroubový spoj tvoří: — šroub, matice a podložka. —Šroub závrtný — Spoje rozebíratelné — Šrouby, matice podložky jsou normalizované strojní součásti – nejpoužívanější druhy jsou uvedeny v normách. —Šrouby podle použití: -upínací; -stavěcí; -závrtné; -lícované; -závitořezné; -vruty do dřeva. —Hlava šroubů – šestihranná, válcová (se zářezem nebo vnitřním šestihranem), zápustná kuželová hlava. — Spoje rozebíratelné — Matice: -šestihranné; -korunové; -čtyřhranné; -křídlové apod. —Podložky – většinou se ve spojích vkládají pod matice. —Mohou plnit funkci pojistnou (pružné, vějířové), zabraňovat otlačení a lépe rozkládat tlak matice na dosedací plochu. — — — Spoje rozebíratelné — Předepisování normalizovaných šroubů, matic a podložek na výkrese. — Příklady předepisování dle ČSN A ISO: —ŠROUB M24x80 ČSN 02 1101.XX —MATICE M24 ČSN 02 1401.XX —PODLOŽKA 24 ČSN 02 1702.XX — —ŠROUB SE ŠESTIHRANNOU HLAVOU ISO 4014 – M24x80-8.8 —ŠESTIHRANNÁ MATICE ISO 4032 – M24 - 05 — — — Spoje rozebíratelné — Zjednodušené zobrazování šroubových spojů na výkrese a schematické znázornění. skenovat0003.jpg skenovat0004.jpg Spoje rozebíratelné — Na výkresech sestav se všechny části šroubového spoje značí číslem a název, rozměr, norma se uvede do kusovníku. — — — skenovat0005.jpg skenovat0006.jpg Spoje rozebíratelné —Rozebíratelné spoje mohou být tvořeny také pomocí některých dalších normalizovaných součástí: —- kolíkové spoje, —- spoje s čepem, —- závlačky, —- pojistné kroužky (hřídelové, do děr) – plní pojistnou funkci. Spoje nerozebíratelné —Spoje nerozebíratelné: —- svařované —- pájené —- lepené —- nýtované. —Svařování je způsob výroby nerozebíratelných spojů (náhrada nýtování, svarky mohou nahradit výkovky, odlitky). —Svarek - výsledný produkt zhotovený svařováním z připravených dílců. Spoje nerozebíratelné — Svařování zcela nahradilo nýtování v ocelových konstrukcích. V běžné malosériové výrobě nahrazuje odlitky nebo výkovky. Technologie svařování se prosazuje ve výrobě automobilů, chemickém i energetickém průmyslu, stavebnictví. —Značení svarů na výkrese předepisuje ČSN EN 22553. skenovat0005.jpg Spoje nerozebíratelné —Odkazové čáry a značky svaru se na výkrese značí tenkou čarou, rozměry značek jsou odvozeny od výšky písma. Značky svarů se umisťují následujícím způsobem: — — skenovat0006.jpg Spoje nerozebíratelné —Základní —značky —svarů. skenovat0001.jpg Spoje nerozebíratelné —Svar provedený po obvodu a montážní svar. — — — — —Rozměry svarů: -Příčný (charakteristický) —rozměr se uvádí před —značkou svaru. -délkový rozměr se uvede —za značkou svaru. — skenovat0007.jpg skenovat0008.jpg Spoje nerozebíratelné — Pájené spoje – jsou spoje dílců zhotovené pájením za pomocí pájky (např. Sn-Pb). — Lepené spoje – jsou spoje zhotovené pomocí přírodních nebo syntetických lepidel. — — — skenovat0009.jpg Spoje nerozebíratelné — Nýtování se provádí: —- přímé nebo nepřímé. — Přímé nýtování vzniká roznýtováním konce jedné ze spojovaných součástí. Nepřímé nýtování vznikne roznýtováním konců nýtů vložených do průchozích děr. —Nýty se kreslí vždy v roznýtovaném stavu, při pohledu shora se hlava nýtu nekreslí. skenovat0010.jpg Strojní součásti —Hřídele jsou strojní součásti, které slouží k přenosu otáčivého pohybu a kroutícího momentu (hybné hřídele) nebo jsou uloženy nepohyblivě v rámu stroje (nosné hřídele). —Na hřídelích se často vyskytují: drážky pro pera (klíny), středící důlky, zápichy, závity, drážky apod; — —Zápichy a středící důlky – význam a předepisování na výkresech. — —Spojování hřídelí – hřídelové spojky. — — — — — — — Strojní součásti - hřídel — — — — skenovat0004.jpg Strojní součásti — Středící důlky a zápichy jsou normalizovány! — — dulek.jpg Strojní součásti —Pera a klíny slouží k vytvoření rozebíratelného spojení – hřídele a náboje pro přenos kroutícího momentu. —Nejčastěji se používají pera těsná. — — — — — — —Příklad označování: —PERO 10e7x8x45 ČSN 02 2562 — — skenovat0001.jpg Strojní součásti —Drážky pro pera v hřídeli a náboji jsou normalizovány! skenovat0002.jpg skenovat0003.jpg skenovat0004.jpg Strojní součásti —Čepy se používají k vytvoření rozebíratelného kloubového spojení dvou součástí (např. táhla a vidlice). —Čepy: -hladké; -s hlavou. — — — — —(označení: ČEP 20x50 ČSN 02 2109.10 viz. ST) — skenovat0004.jpg Strojní součásti —Závlačky, pojistné kroužky slouží k zajištění strojních součástí proti posunutí, uvolnění nebo zajišťují určitou polohu. — skenovat0006.jpg Strojní součásti —Kolíky slouží k zajištění vzájemné polohy dvou součástí. —Kolíky mohou být: -válcové; -kuželové; -pružné; -rýhované. — skenovat0005.jpg Strojní součásti —Ložiska jsou strojní součásti určené k otočnému uložení hřídelů a čepů. Slouží k přenášení zatížení hřídele na ostatní součásti. — —Základní rozdělení ložisek (princip, kreslení ložisek): -Kluzná (čep klouže v pouzdře), -Valivá (čep se odvaluje na valivých tělískách – kuličkách, válečcích apod.. —Ložiska je třeba mazat, k zabránění úniku maziva se využívá těsnění! — Strojní součásti — Kluzná ložiska – tvarované pouzdro je uloženo v tělese ložiska. — — — — — —Ložiskové pouzdro: -s výstelkou, -bez výstelky. — skenovat0001.jpg Strojní součásti — Valivá ložiska se zobrazují na výkrese – zjednodušeně a v řezu (a) nebo schematicky s osovým křížem v místě valivého tělíska. — — — — —Pojištění ložiska: -KM maticí s MB —podložkou (b), -pojistným kroužkem (c). — — skenovat0005.jpg skenovat0006.jpg Strojní součásti — Utěsnění ložiskového prostoru: -plstěným kroužkem (a), -hřídelovým těsněním Gufero (b). — skenovat0007.jpg Strojní součásti —Pružiny jsou strojní součásti využívané k akumulaci energie, zachycení a tlumení rázů nebo zajištění vratné polohy. —Pružiny talířové, listové, spirálové ploché, válcové– tažné a tlačné. —Zobrazení pružin na výkrese v pohledu (a); v řezu (b); schematicky (u sestav) (c). — Pružina3.bmp Strojní součásti — Zobrazení válcové tažné a tlačné pružiny. Parametr-pružiny.bmp Strojní součásti - pružiny — — Mechanické převody — Ozubenými převody se přenáší otáčivý pohyb a kroutící moment z hnacího hřídele na hnaný hřídel. Tvar ozubených kol a jejich zubů závisí na vzájemné poloze hřídelů. —Hřídele rovnoběžné se spojují čelními —ozubenými koly (a). —- Hřídele různoběžné se spojují —kuželovými ozubenými koly (b). —- Hřídele mimoběžné se spojují —šroubovými ozubenými koly (c). — — skenovat0049.jpg Mechanické převody — Ozubená kola — výška hlavy zubu ha = m ; výška paty zubu h1=ha+c= m + 0,25m = 1,25 m; výška zubu h = ha+ h1= m + 1,25 m =2,25 m; průměr roztečné kružnice d = m. z; průměr hlavové kružnice da=d+2ha,=m.z+2m=m(z+2); průměr patní kružnice df = d - 2hf = m.z - 2.1,25 m = m (z - 2, 5); průměr základní kružnice db= d . cos α. Mechanické převody — Ozubená kola a převody – pravidla pro zobrazování. — — Zobrazování ozubených kol.bmp Zobrazování v pohledu a řezu.bmp Mechanické převody — Výkres ozubeného kola (na výkrese bývá umístěna i tabulka s charakteristikami ozubení): — — Úkázka kótování šneku.bmp Mechanické převody —Výkres ozubeného — kola: — — Mechanické převody —Řetězové převody - krouticí moment se přenáší tvarovým stykem z hnacího na hnaný hřídel pomocí řetězu. —Řemenové převody - využívají k přenosu krouticího momentu ohebného členu – řemenu. . Mechanické převody — Řetězové převody: — — Základní parametry drážky pro válečkový řetěz.bmp Mechanické převody — Řemenové převody: — Strojní zařízení —Spojky slouží k spojení hřídelů a přenášení kroutícího momentu z hřídele hnacího na hřídel hnaný prostřednictvím spojovacího členu. — — 1) Mechanické spojky – pevné (např. kotoučové), pružné, ovládané hydraulicky, pneumaticky (zubové). 2) Hydraulické spojky – s hydraulickým řízením. 3) Elektrické spojky – synchronní nebo asynchronní. 4) Magnetické spojky. Strojní zařízení —Kotoučová spojka –jednoduchá spojka tvořená přírubami. — — Strojní zařízení —Převodovka – je soustava převodů uložených ve vhodně tvarované skříni. Převod je realizován čelním, kuželovým nebo šnekovým ozubeným soukolím. —- Jednostupňová, —- Vícestupňová (kuželočelní). — — Strojní zařízení —Převodovka – stanovení rozměrů skříně. — — Strojní zařízení —Převodovka – volba technologie výroby ozubených kol. — — Strojní zařízení —Převodovka – volba víček a utěsnění. — — Technická dokumentace — Technickou dokumentací myslíme veškeré podklady nutné pro převedení technické myšlenky v hotový výrobek. — Technická dokumentace: —konstrukční dokumentace, —technologická dokumentace. — — Konstrukční dokumentace – projektové podklady, výkresy součástí a sestavení, kusovníky apod. — Technologická dokumentace - technologické a montážní postupy apod. — Technická dokumentace —Výkres součásti: Pro každou součást (kromě normalizovaných) se kreslí samostatný výkres. Tento výkres musí obsahovat všechny údaje potřebné pro výrobu a kontrolu součásti. —Výkres součásti obsahuje: -zobrazení s kótování součásti, -značky struktury povrchu, -délkové a geometrické tolerance (tam kde je to nezbytné z hlediska funkce), -technické požadavky zapsané nad popisovým polem -tabulku údajů u výkresů ozubených kol, pružin, -popisové pole včetně materiálu a výchozího polotovaru. — Technická dokumentace — Výkres součásti: skenovat0005.jpg Technická dokumentace —Výkres sestavení slouží pro sestavení montážní jednotky (automobil) nebo některé její části (převodovka, spojka). —Výkres sestavení obsahuje: -zobrazení montážní jednotky, -kótování hlavních rozměrů, -odkazy jednotlivých položek (pozice), -údaje o svarech, pájených a lepených spojích, -popisové pole (materiál a polotovar se nevyplňuje!!), -kusovník (může být i zvlášť na samostatném listu). — Technická dokumentace —Výkres sestavení —a kusovník. skenovat0006.jpg skenovat0003.jpg Literatura — Doporučená literatura: —[1] Svoboda, P. a kol. Základy konstruování. Brno: Cerm, 2008, 234 s. —[2] Sobek, E. a kol. Základy konstruování návody pro konstrukční cvičení. Brno: Cerm, 2004, 111+53 s. —[3] Kletečka, J., Fořt, P. Technické kreslení. Brno: Computer Press, 2007, 252 s. —[4] Drastík, F. Technické kreslení podle mezinárodních norem I. Ostrava: Montanex, 1994, 228 s.