ГОСТ 2.401-68 Единая система конструкторской документации. Правила выполнения чертежей пружин

Пружина считается довольно распространенным изделием, которое применяется в самых различных механизмах. Для их создания проводится разработка проекта, частью которого являются схемы. Схематическое отображение характеризуется довольно большим количеством особенностей, только при учете которых можно проводить разработку проекта. Рассмотрим все особенности его изображения на чертеже подробнее.

Виды пружин и их обозначение на чертежах

Выделяют довольно большое количество различных видов детали, ни по-разному отображаются на документе. Распространение получили следующие:

1. Винтовые наиболее известный тип, который применяется на сегодняшний день при создании самых различных устройств. Примером можно назвать автомобильную подвеску. Подобный вариант исполнения выполняется в цилиндрическом и коническом виде. Такой чертеж пружины весьма распространен, может отображаться в упрощенном и другом варианте.
2. Торсионные варианты исполнения напоминают предыдущий, однако при этом могут работать одновременно на кручение и изгиб. Этот тип детали применяется при создании подвески тяжелых автомобилей, измерительных и многих других приборов. На документе этот вариант изображается несколько иначе, все зависит от конкретной разновидности.
3. Спиральные применяются при создании самых различных механизмов, к примеру, наручных часов. Ключевая особенность заключается в том, что проволока определенного диаметра накручивается по спирали. Распространение изделие можно связать с возможностью накопления и сохранения потенциальной энергии.
4. Тарельчатые лишь от части напоминают классический вариант исполнения, но применяются довольно часто. Они представлены несколькими дисками, которые расположены между собой. Главное преимущество этого предложения заключается в несущественной деформации конструкции при воздействии большого усилия. Чаще всего тарельчатые применяются при создании предохранительных клапанов и
5. Могут применяться и волновые конструкции, которые характеризуются своими определенными ключевыми особенностями. Примером можно назвать то, что витки имеют сильное искривление, за счет чего существенно снижается габариты устройства.

Классификация также проводится по предназначению изделия. Выделяют следующие основные группы:

1. Растяжения. В этом случае соседние кольца находятся без зазора относительно друг друга.
2. Сжатия. При изготовлении оставляется определенный зазор, который позволяет сближать оба последних кольца относительно друг друга.
3. Кручения и изгиба.

Многие варианты исполнения отображаются на документе с учетом установленных стандартов. При этом не стоит забывать о том, что различные детали характеризуются своими определенными эксплуатационными характеристиками.

Выводы

Используя графическую систему «Autodesk Inventor», можно, предварительно создав модель пружины, довольно быстро получить её точный чертёж. И, не смотря на директивный характер указаний ГОСТ 2.401-68 можно воспользоваться ГОСТ 2.109 – 73 (П1.1.1а. Рабочие чертежи на бумажном носителе (в бумажной форме) и электронные чертежи могут быть выполнены на основе электронной модели детали и электронной модели сборочной единицы и не применять условности и упрощения в изображении пружин). Опираясь на основные положения ГОСТ 2.305 – 2008 можно использовать на чертежах изображения пружин как изображения цифровых прототипов, т.к. в этом случае не наносится ущерб наглядности чертежа.

На базе описанного материала можно обучать студентов выполнять модели и чертежи пружин различных типов.

Отображение технических параметров пружины на чертеже

Провести обозначение на чертеже можно при применении самых различных способов. Важным моментом назовем то, что применяемые стандарты указываются в ГОСТ 2.401-68. Применяемая схема и установленные стандарты определяют следующие моменты:

1. Все типы изделий должны отображаться исключительно в освобожденном состоянии. Оно характеризуется тем, что на проволоку не оказывается давления со стороны внешней среды.
2. Стоит учитывать, что для всех изделий проводится создание дополнительной записки, в которой указываются все основные технологические особенности.

Скачать ГОСТ 2.401-68

Выделяют довольно большое количество различных параметров, которые имеют важное значение. Примером можно назвать количество витков, коэффициент жесткости и многое другое.

1.5. Шрифты

ГОСТ 2.304-81* определяет начертание, размеры и правила выполнения надписей на чертежах и других конструкторских документах.

Наклон букв и цифр к основанию строки должен быть около 75°.

Размер шрифта (h) — величина, равная высоте прописных букв в мм.

Высота прописных букв h измеряется перпендикулярно основанию строки. Высота строчных букв с определяется из отношения их высоты (без отростков k) к размеру шрифта h, например, с=7/10*h.

Ширина буквы (q) — наибольшая ширина буквы определяется по отношению к размеру шрифта h, например, q=6/10 h, или по отношению к толщине линии шрифта d, например, q=6d.

Толщина линии шрифта (d) — толщина, определяемая в зависимости от типа и высоты шрифта.

Вспомогательная сетка — сетка, образованная вспомогательными линиями, в которые вписываются буквы. Шаг вспомогательных линий сетки определяется в зависимости от толщины линий шрифта d (Рисунок 1.4).

При оформлении чертежей и других конструкторских документов рекомендуется применять шрифт типа Б с наклоном 75° (d=1/10h) с параметрами, приведенными в Таблице 5.

Таблица 5 — Шрифты

Устанавливаются следующие размеры шрифта: (1.8); 2,5; 3,5; 5; 7; 10; 14; 20; 28; 40. Рисунок 1.4 – Шрифт типа Б с наклоном

По вопросам репетиторства по инженерной графике (черчению), вы можете связаться любым удобным для вас способом в разделе Контакты. Возможно очное и дистанционное обучение по Skype: 1000 р./ак.ч.

Чертеж пружины сжатия

Довольно большое распространение получили именно варианты исполнения, рассчитанные на сжатие. Они применяются при создании самых различных механизмов, и при этом характеризуются своими определенными особенностями. Рассматривая чертеж пружины сжатия отметим следующие моменты:

1. В случае, когда деталь имеет более 4 витков, проводится вычерчивание только 1-2 витка с обеих сторон.
2. Из-за большой длины все кольца не изображаются. Однако, последние отображаются прерывистой линией и создается осевая.
3. Если при изготовлении изделия применяется проволока, которая имеет толщину не более 2 мм, то она отображается линиями толщиной от 0,6-1,5 мм.

Не стоит забывать о том, что на документе должны отображаться и все размеры. Наиболее важными можно назвать:

1. Диаметр применяемой проволоки. Он может варьировать в достаточно большом диапазоне.
2. Шаг расположения колец. Еще один определяющий параметр, который должен учитываться.
3. Средний диаметр, а также внутренний и наружный. Они определяют основные габариты.
4. Длина изделия в свободном состоянии. Свободным состоянием считается то, когда на деталь не оказывается нагрузка.

В целом можно сказать, что поставленная задача по отображению детали довольно сложна в исполнении.

Правила оформления чертежей по ЕСКД

При оформлении чертежей обращают внимание на 5 основных пунктов:

• формат листа;
• масштаб;
• линии;
• размер;
• шрифт.

Формат и оформление листа

Оформление листа регламентируется ГОСТом 2.301-68. Чертежи оформляются на листах А4 — 297*210 см. Параметры других форматов указаны в ГОСТе.

Требования к формату листа по ГОСТ

На листе сначала рисуется рамка, которая задает границы. Ее оформляют сплошными толстыми линиями. Слева соблюдается расстояние 20 мм для подшивки. Справа от внешнего края до рамки — расстояние 5 мм.

Справа внизу указывается информация. Для граф используются сплошные толстые линии.

Пример оформления рамки и информации

Основная надпись

Основная надпись обязательна для чертежей всех масштабов. Она регламентируется ГОСТ 2.104—2006. Основная надпись располагается справа внизу. Для граф используются сплошные толстые линии.

В графах указывается следующая информация:

1. наименование изделия в именительном падеже единственного числа, например “Колесо”, если наименование изделия состоит из нескольких слов, то на первое место ставится существительное “Колесо зубчатое”;
2. обозначение чертежа по ГОСТ 2.201—80. Например, УЗ.КЧ0115.000. УЗ — учебное заведение, КЧ0115 — курс черчения, задание первое, вариант пятнадцатый, 000 — порядковый номер детали
3. обозначение материала детали;
4. литера, присвоенная документу (литера У);
5. масса изделия в кг;
6. масштаб
7. порядковый номер листа;
8. общее количество листов, выполняемых на протяжении семестра;
9. номер учебной группы;
10. характер работы;
11. фамилия учащегося и преподавателя;
12. подписи;
13. дата подписания чертежа.

Пример оформления основной надписи

Масштаб

Масштаб — это соотношение размеров изображения в чертеже с реальными размерами изделия. Для начертания изделий с нестандартными размерами, используется правило: крупное уменьшают, мелкое — увеличивают.

Выделяют следующие виды масштаба:

1. Натуральная величина встречается редко — 1:1. Самая удобная, так как сразу понятен размер изделия.
2. Масштаб уменьшения — 1:2; 1:2,5 и тд. Используют для крупных изделий, например, детали для самолета.
3. Масштаб увеличения — 2:1; 2,5:1 и тд. Применяют для изображения мелкого изделия, например, детали для часового механизма.
4. Особые масштабы уменьшения считают по специальным формулам. Используются архитекторами для изображения очень крупных объектов, например, мостов.
5. Особые масштабы увеличения вычисляются по формуле. Используются для микроскопических деталей.

Рассчитать масштаб поможет ГОСТ 2.303-68. Указывают масштаб в специальном поле в рамке.

Часто на чертеже изображаются детали разного масштаба. Это происходит в случае, когда необходимо продемонстрировать конструктивные особенности изделия. Для этого используются разрезы, сечения, выносные элементы.

Они меньше по размеру, чем основная деталь, а значит и масштаб отличается. Его указывают рядом с элементом, поставив перед цифрами букву М — M 1:1; М 1:2; М 2:1.

Пример указания масштаба на чертеже

Линии

Для чертежа используют линии, отличающиеся толщины. Всего их 6 видов. Регламентируются ГОСТ 2.303-68. Выбирается тип линии в зависимости от формата работы.

1. Сплошная толстая основная используется для обозначения контуров, рамки и граф основной надписи.
2. Штриховой показывают невидимые контуры. Черточки штриховой должны быть одинакового размера, а пространство между ними — одинаковым по длине.
3. Штрих пунктирной тонкой проводят оси симметрии. Ею показывают оси вращения, центр дуг окружностей.
4. Сплошной тонкой проводят выносные и размерные линии толщиной от s/3-s/2.
5. Штрих пунктирной + 2 точки тонкой указывают линии сгиба.
6. Сплошная волнистая указывает на обрыв при слишком большом изображении, не помещавшемся на один лист.

Виды и характеристики линий для чертежей

Размеры

Размеры нужны для определения габаритов изделия. Угловые размеры описывают величину угла в градусах, секундах, минутах. Единица измерения указывается.

Линейные — длину, ширину, высоту, диаметр, толщину и радиус части изделия. Эти показатели указываются в мм. Единица измерения не указывается.

Пример указания размеров на чертеже

Шрифт

В чертежах используется специальный чертежный шрифт с регламентированными параметрами для букв, цифр (размер, угол наклона) и расстоянию между словами.

Пример чертежного шрифта

Чертеж пружины растяжения

Деталь, которая предназначена для растяжения, характеризуется своими определенными особенностями. Она также встречается довольно часто, однако особые свойства также отражаются на схематическом отображении. Рассматриваемые пружины растяжения изображаются следующим образом:

1. В свободном состоянии все витки находятся рядом, зазора нет. Этот момент во многом определяет сложности при отображении изделия.
2. Шаг в рассматриваемом случае равен ширине проволоки.
3. Все витки, кроме крайних, которые предназначены для зацепления, при эксплуатации находятся в работе.
4. На документе изображаются в развернутом виде кольца зацепа. Они являются важной частью механизма растяжения, предназначены для фиксации.

Как и в предыдущем случае, в рассматриваемом проводится отображение основных размеров кроме шага. Примером можно назвать наружный и внутренний диаметр, а также длину в свободном состоянии.

Технология холодной навивки без закалки

Сначала необходимо сделать подготовительные операции. Перед тем, как из проволоки навивать заготовку, ее подвергают процедуре патентирования. Она заключается в нагреве материала до температуры пластичности. Такая операция готовит проволоку к предстоящему изменению формы.

В ходе операции навивки должны быть выдержаны следующие параметры:

• Внешний диаметр изделия (для некоторых деталей нормируется внутренний диаметр).
• Число витков.
• Шаг навивки.
• Общая длина детали с учетом последующих операций.
• Соблюдение геометрии концевых витков.

Холодная навивка без отпуска

Далее проводится стачивание концевых витков до плоского состояния. Это необходимо сделать для обеспечения качественного упора в другие детали конструкции, предотвращения их разрушения и выскальзывания пружины.

Следующий этап технологического процесса — термообработка. Холодная навивка пружин предусматривает только отпуск при низких температурах. Он позволяет усилить упругость и снять механические напряжения, возникшие в ходе навивки.

После термообработки необходимо сделать испытательные и контрольные операции.

Далее по необходимости могут наноситься защитные покрытия, предотвращающие коррозию. Если они наносились гальваническим методом, изделия подвергаются повторному нагреву для снижения содержания водорода в приповерхностном слое.

Чертеж пружины кручения

Как ранее было отмечено, вариант исполнения, рассчитанные на кручение, отобразить их довольно сложно. Ключевыми моментами можно назвать следующее:

1. Часто изображается два вида.
2. Если деталь имеет большое количество витков, то определенная часть не отображается.
3. Основными размерами можно назвать диаметр применяемой проволок при изготовлении, диаметр созданных колец и центрального изгиба.

Рассматриваемый вариант исполнения кручения весьма распространена. Она применяется при изготовлении различных механизмов.

Изготовление

Производство пружин кручения требует специального оборудования, тщательных расчётов. Для получения качественного результата используют уже готовые типовые проекты или создают новые, в соответствии с индивидуальными критериями заказчика. Изготовление пружины – несложный процесс, при условии заранее разработанных проектов, наличия чертежей и современного оборудования на производстве. Все операции на сегодняшний день автоматизированы и практически не требуют постоянного контроля со стороны операторов.
После производства первой партии продукцию обязательно тестируют на соответствие заявленным свойствам и общим стандартам для этого типа продукции и только после этого готовый заказ отгружают клиенту.

Для производства пружин используют нержавеющую и стальную проволоку, легированную сталь, различные высокотемпературные и коррозионностойкие сплавы.

Чертеж изделия из проволоки

Все разновидности механизма изготавливаются при применении проволоки. Именно поэтому при отображении указывается следующая информация:

1. Диаметр.
2. Протяженность.
3. Тип применяемого материала при изготовлении.

Некоторые детали нельзя отобразить в упрощенной форме. Именно поэтому при создании документа возникает довольно много трудностей.

Единая система конструкторской документации. Основные требования к чертежам

Как начертить пружину?

Единого и универсального алгоритма по отображению рассматриваемого изделия практически нет. Именно поэтому начертить пружину можно при применении самых различных способов. Кроме этого, есть единая конструкторская документации ЕСКД чертежа. Алгоритм действий следующий:

1. Изображается ось. Установленные нормы определяют то, что ось отображается штрихпунктирной линией.
2. Определяются основные параметры. Примером можно назвать шаг между отдельными витками, а также диаметр применяемой проволоки.
3. Проводится отображение кругов с определенным шагом. Для этого проводится нанесение осей, расстояние которых определяется шагом, а также диаметром витков. Изначально проводится изображение кругов тонкой линией.
4. Круги соединяются между собой линиями. За счет этого проводится формирование основной части. В месте скрещивания витков линии наносятся штрихами.
5. Следующий шаг заключается в обрыве центральной части в случае большой длины детали в свободном состоянии.
6. Далее проводится нанесение основных размеров. Как ранее было отмечено, это длина в свободном состоянии, средний, минимальный и максимальный диаметр витков, диаметр применяемой проволоки при изготовлении, шаг и некоторые другие параметры. Стоит учитывать, что если для отображения всех размеров недостаточно свободного места, то они заносятся в специальную таблицу.

Изображение пружин на чертежах предусматривает создание довольно большого количества вспомогательных линий, которые требуются для точного позиционирования основных элементов. Подобным образом также отображается подвеска кабеля некоторые другие механизмы.

В заключение отметим, что сегодня изобразить эскиз можно вручную или при применении специальных программ. Чаще всего в последнее время используют именно специальное программное обеспечение. Это связано с тем, что электронный вид изделия проще всего передать и исправить. Кроме этого, при использовании программы можно повысить точность готового результата и ускорить сам процесс.

Наши события

7 октября 2022, 19:09 RusCable Live – Герои недели. НПП “ГЕРДА”, Донкабель, Genesis, EL-комитет. Эфир 8.10.2021

5 октября 2022, 12:50 RusCable Insider #241 – Оборудование Xinming. Genesis кабельных полимеров. Новый проект “По следам Герды”: Великокняжеский кабельный завод

1 октября 2022, 11:13 RusCable Live – Pink Electric, Сарансккабель, Москабель. Эфир 1.10.2021

28 сентября 2022, 13:08 Премьера спецвыпуска RusCable Review: Сарансккабель. Павел Цветков. Новое поколение кабельщиков. Шлангокабель

27 сентября 2022, 12:58 RusCable Insider #240 – Цифровой Москабельмет. Интервью с Павлом Цветковым, Сарансккабель. “АЧП-терроризм” побежден?

27 сентября 2022, 12:40 Какой он, кабельный завод будущего?

ПАРТНЁРЫ

Особенности конструкции и назначение

Внешне пружины кручения отличаются от пружин другого типа. Они могут иметь цилиндрическую, конусную, тарельчатую или иную сложную форму. Главная их особенность – устойчивость к крутящим усилиям, приложенным к разным концам изделия, и возможность принимать свою исходную форму после исчезновения нагрузки. Расстояние между витками таких пружин обычно минимальное, что обеспечивает высокое трение при приложении крутящего момента. Для повышения устойчивости и во избежание перекоса сильно нагруженные пружины изготавливают с двойной навивкой.

Пружины кручения отличаются большим разнообразием, чем другие типы изделий. У них нет регламентированных ГОСТом требований к количеству витков, их диаметру и т.д. Большинство параметров подбирается индивидуально – в зависимости от назначения и условий эксплуатации – на основании инженерных расчетов.