Cvičení stavba a provoz strojů 1 - Šroubový spoj Distanční text

Projekt OP RLZ Opatření 3.1-0205 Tento projekt je spolufinancován evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Dokument byl vytvořen s finanční podporou Evropské unie a České republiky. Obsah tohoto dokumentu je plně v zodpovědnosti příjemce grantu a nelze jej v žádném případě považovat za oficiální stanovisko Evropské unie a České republiky.

Cvičení stavba a provoz strojů 1 Šroubový spoj Distanční text

© 2007

Cvičení stavba a provoz strojů 1 - Šroubový spoj

Celkový obraz O modulu: Modul je určen pro studenty předmětu Stavba a provoz strojů (cvičení). Studenti musí mít základní vědomosti a dovednosti v oblasti technického kreslení, mechaniky, stavby a provozu strojů, strojírenské technologie a práce s počítačem (CAD aplikace – Autodesk Inventor, tabulkové kalkulátory – Microsoft Excel…). Dalším předpokladem je znalost základních matematických operací. Účastníci kurzu budou znát zásady pro využití a konstrukci šroubových spojů. Dále budou mít přehled o využití CAD systémů při realizaci výkresové dokumentace šroubových spojů. Formou projektové práce si procvičí provedení základních návrhových a kontrolních výpočtů šroubových spojů. Naučí se práci se technickými normami. Dále si osvojí dovednost tvorby výkresové dokumentace pomocí moderních CAD systémů. Pomůcky a nástroje: •

distanční text Cvičení stavba a provoz strojů 1 – modul Spoje (Šroubové spoje)

•

strojnické tabulky,

•

ukázky základních typů šroubových spojů,

•

kalkulačka,

•

počítač s CAD softwarem (např. Autodesk Inventor), tabulkovým kalkulátorem (např. Microsoft Excel),

•

flash animace (jako podpora) pro tvorbu technické dokumentace.

Pravidla a konvence: Základem uspořádání modulu je následující schéma: opakování (test) – zadání konstrukčního cvičení – pevnostní výpočet – sestavení funkčního celku – výkres sestavení – výrobní výkresy - testy.

30. září 2008

Strana 2/56


Obsah 1.

Šroubový spoj – opakování ............................................................................................ 5

1.1 Použití šroubových spojů ........................................................................................... 5 1.2 Druhy spojovacích součástí určených pro šroubové spoje......................................... 6 1.3 Pojištění šroubových spojů......................................................................................... 8 1.4 Závity ......................................................................................................................... 9 1.5 Materiály spojovacích šroubů a matic...................................................................... 10 1.6 Pevnostní výpočet šroubových spojů ....................................................................... 11 1.7 Kontrolní otázky....................................................................................................... 14 1.8 Autotest .................................................................................................................... 14 2. Příklad - pásová brzda ................................................................................................. 16 2.1 Zadání příkladu ........................................................................................................ 16 2.2 Pevnostní výpočet .................................................................................................... 17 2.2.1 Určení síly F na táhlech ......................................................................................... 17 2.2.2 Volba varianty řešení ............................................................................................. 18 2.2.3 Určení materiálů pro táhla a vidlici ....................................................................... 19 2.2.4 Určení velikosti metrického závitu na pravém táhle ............................................. 20 2.2.5 Volba délky závitu pravého táhla .......................................................................... 20 2.2.6 Stanovení velikosti metrického závitu šroubů – z kontroly na střih...................... 23 2.2.7 Stanovení délky šroubu.......................................................................................... 24 2.2.8 Stanovení šířky levého táhla a vidlice .................................................................. 27 2.3 Sestavení funkčního celku........................................................................................ 28 2.3.1 Levé táhlo .............................................................................................................. 28 3D modely k obrázku ve formátu DWF a INVENTOR: ................................................ 29 2.3.2 Vidlice.................................................................................................................... 29 3D modely k obrázku ve formátu DWF a INVENTOR: ................................................ 31 2.3.3 Pravé táhlo ............................................................................................................. 31 3D modely k obrázku ve formátu DWF a INVENTOR: ................................................ 32 2.3.4 Sestavení 3D .......................................................................................................... 32 3D modely k obrázku ve formátu DWF a INVENTOR: ................................................ 39 2.4 Výkres sestavení (2D) .............................................................................................. 39 2.4.1 Volba formátu výkresu .......................................................................................... 39 2.4.2 Vložení základního pohledu .................................................................................. 40 2.4.3 Řez sestavou .......................................................................................................... 42 2.4.4 Osy v sestavě ......................................................................................................... 43 2.4.5 Pozice v sestavě ..................................................................................................... 45 2.4.6 Přerušení pohledu .................................................................................................. 46 2.4.7 Popisové pole......................................................................................................... 47 30. září 2008 Strana 3/56

Cvičení stavba a provoz strojů 1 - Šroubový spoj 2.4.8 Seznam položek ..................................................................................................... 48 2.5 Výrobní výkres (2D) ................................................................................................ 49 2.6 Cvičení ..................................................................................................................... 51 2.7 Kontrolní otázky....................................................................................................... 52 2.8 Autotest .................................................................................................................... 52

30. září 2008

Strana 4/56


1. Šroubový spoj – opakování Popis lekce: Následující kapitola shrnuje informace uvedené v distančním textu Cvičení stavba a provoz strojů 1 – modul Spoje (kapitola 2. Šroubové spoje). Některé odpovědi na kontrolní otázky, resp. autotesty je tedy možno nalézt ve výše uvedeném textu. Délka lekce: 45 minut (1 vyučovací hodina) Klíčová slova: Šroub, matice, podložka, závlačka, pojištění šroubových spojů, pevnostní výpočet šroubových spojů. Motivace k lekci: Šrouby jsou nejčastější strojní součásti a není snad stroje, kde by se nevyskytovaly (1). Bez znalosti správného používání šroubových spojů nelze navrhnout prakticky žádné zařízení. Proto je nutné znát zásady navrhování šroubových spojů a umět je pevnostně zkontrolovat Výklad:

1.1

Použití šroubových spojů

Šrouby se nejčastěji používají jako (1): •

spojovací součásti pro rozebíratelné spoje,

•

napínače pro napínání lan a táhel,

•

uzavírací šrouby (vypouštěcí zátky),

•

stavěcí šrouby (obr. 2f) k seřízení a nastavení vůle mezi součástmi,

•

měřící šrouby u mikrometrů,

•

silový převod pro dosažení velkých osových sil malými obvodovými silami (vřetenový lis, šroubový zvedák),

•

pohybový šroub pro přeměnu točivého pohybu v posuvný (zvedák, vodící šroub), nebo naopak (svidřík).

Existují tři základní druhy šroubových spojů:

30. září 2008

Strana 5/56


Obrázek 1 Základní druhy šroubových spojů

a)

spoj s průchozím šroubem s hlavou a maticí – šroub prochází dírou s vůlí;

b)

spoj zašroubovaných šroubem s hlavou – šroub je do spodní části zašroubován, horní prochází s vůlí;

c)

spoj závrtným šroubem a maticí – šroub se zašroubuje do spodní části až po konec výběhu, horní součást se na něj zašroubuje a přitáhne maticí, horní částí prochází šroub s vůlí.

Podle norem (EN, ISO) se spojovací součásti vyrábějí ve třech třídách přesnosti (rozdíl v tolerancích a drsnostech povrchu): •

výrobní třída A – přesné,

•

výrobní třída B – střední,

•

výrobní třída C – hrubé.

Podrobnější popis naleznete v distančním text Cvičení stavba a provoz strojů 1 – modul Spoje (kapitola 2.1 Základní druhy šroubových spojů).

1.2

Druhy spojovacích součástí určených pro šroubové spoje

Šrouby

30. září 2008

Strana 6/56


a) čtvercová hlava, b) šestihranná hlava, c) šestihranná hlava s přírubou, d) kuželová hlava, e) zaoblená hlava, f) stavěcí, g) závrtný, h) křídlatý, i) zápustný, j) samořezný, k) lícovaný (osazený). Obrázek 2 Vybrané druhy šroubů

Matice

a) šestihranná, b) šestihr. nízká, c) šestihr. s nákružkem, d) šestihr. se zářezem (korunová), e) šestihr. spojovací, f) křídlová, g) uzavřená, h) kruhová, i) kruhová se zářezy (KM), j) čtyřhranná, k) rýhovaná. Obrázek 3 Vybrané druhy matic

Podložky Podložky se vkládají ve šroubových spojích pod matici (někdy též pod hlavu šroubu pouze v těchto případech (1, s. 21): a)

má-li se rozdělit tlak matice nebo hlavy na větší plochu, aby se matice nebo hlava nezatlačovala do součásti z měkčího materiálu (dřevo, kůže, plasty, lehké slitiny),

b)

prochází-li šroub oválnou dírou nebo dírou s velkou vůlí,

c)

je-li dosedací plocha pro matici nebo hlavu na spojované součásti neobrobená, drsná nebo nerovná,

d)

má-li se zamezit odírání součásti při častém uvolňování matice,

e)

k vyrovnání sklonu, je-li dosedací plocha pro matici nebo hlavu na součásti šikmá.

a) pro šestihranné matice a hlavy šroubů, b) klínová pro tyče, c) pružná (pérovka), d) pružná vlnitá e) vějířovitá, f) MB, g) kulová. Obrázek 4 Vybrané druhy podložek

Závlačky 30. září 2008

Strana 7/56

Cvičení stavba a provoz strojů 1 - Šroubový spoj Slouží k pojištění šroubového spoje (obr. 6a).

Obrázek 5 Závlačka

Podrobnější přehled spojovacích součástí lze nalézt ve strojnických tabulkách (2), v konkrétních výběrech z norem (3) popř. v distančním textu Cvičení stavba a provoz strojů 1 – modul Spoje (kapitola 2.2 Druhy šroubů matic a podložek).

1.3

Pojištění šroubových spojů

Příklady pojištění šroubových spojů (4):

a) závlačkou a korunovou maticí, b) pojištění několika šroubů drátem, c) pojistnou podložkou s jazýčkem, d) pojistnou podložkou s nosem. Obrázek 6 Tvarová pojištění šroubů

a) dvěma maticemi, b) šestihrannou maticí samojistnou (se zalisovaným kroužkem z polyamidu), c) různými druhy podložek Obrázek 7 Silová pojištění šroubů

Pojištění šroubových spojů lze zajistit také materiálovým stykem (přivařením, připájením, zakápnutím lakem, přilepením). Podrobnější informace k dané problematice naleznete v distančním textu Cvičení stavba a provoz strojů 1 – modul Spoje (kapitola 2.3 Pojištění šroubových spojů). 30. září 2008 Strana 8/56


1.4

Závity

Funkční část šroubu tvoří závit. Závitový profil tvaru trojúhelníku, lichoběžníku, čtverce, apod. je navinut ve šroubovici se stoupáním P kolem válcového jádra (viz. Strojnické tabulky – Závity). Druhy závitů se od sebe liší právě svým profilem. Nejčastěji používaný je metrický závit ISO. Rozeznáváme metrické závity: •

hrubé,

•

jemné (mají menší rozteč).

Přednostně volíme závity s hrubou roztečí. Obvyklý je pravý závit; levý (značí se LH) se používá ve zvláštních případech. Příklady značení závitů: M24 – metrický závit, D = 24 mm, hrubá rozteč, závit pravý M8x1-LH – metrický závit, D = 8 mm, jemná rozteč – 1 mm, závit levý Základní rozdělení závitů: •

spojovací šrouby (metrický závit, whithworthův závit, trubkový závit, oblý závit),

•

pohybové šrouby (čtvercový závit, lichoběžníkový rovnoramenný a nerovnoramenný závit).

Metrický závit může mít tři druhy uložení: •

uložení s vůlí – vhodné pro maticové šrouby (4H 5H/4h, 6H/6g, 7H/6g, 4H/8g);

•

uložení přechodné – u šroubů (s hlavou) zašroubovaných do materiálu součásti (tab. 1);

•

uložení s přesahem – u závrtných konců závrtných šroubů.

*) a) uložení s malou vůlí nebo malým přesahem, b) zašroubovaný šroub s dorazem Tabulka 1 (1, s. 31) Výběr doporučených uložení metrického závitu ISO při přechodném uložení

Minimální délky zašroubování šroubů (tab. 2):

30. září 2008

Strana 9/56


Tabulka 2 (1, s. 31) Minimální délka zašroubování e normalizovaného závitu při statickém zatížení (při dynamickém zatížení e + 20 %)

Podrobnější informace k dané problematice naleznete v distančním textu Cvičení stavba a provoz strojů 1 – modul Spoje (kapitola 2.4 až 2.6).

1.5

Materiály spojovacích šroubů a matic

Materiály spojovacích šroubů a matic (4): •

málo namáháné spoje – 11 100 (11 109, 11 110)

•

standard. namáh. spoje – 11 300 (11 340, 11 370), 11 500, 11 600, 12 000 (12 040, 12 050)

•

vysoce namáh. spoje - 13 200 (13 240), 14 200 (14 240), 15 200 (15 230)

•

v agresívním prostředí (tažené mosazi) - 42 3200 (42 3213 a 42 3223)

30. září 2008

Strana 10/56


Tabulka 3 - Výchozí materiály pro šrouby a matice (2)

Tabulka 4 - (1, s. 36) Značky a mechanické vlastnosti pro materiál ocelových šroubů a matic (ČSN EN 20898-1)

1.6

Pevnostní výpočet šroubových spojů

Namáhání šroubového spoje (1, s. 37) posuzujeme podle způsobu zatížení a podle podmínek montáže a provozu šroubového spoje (tab. 5).

30. září 2008

Strana 11/56


Tabulka 5 (1, s. 37) Rozdělení šroubových spojů podle způsobu zatížení a namáhání

Je-li šroub zatížen silou v ose šroubu nebo silový spoj zatížený silou kolmou k ose šroubu, provádíme výpočet na tah od provozní, popř. utahovací síly, u nenormalizovaných matic se ještě kontroluje tlak mezi závity matice a šroubu. Přídavná zatížení u šroubů utahovaných v zatíženém stavu nebo u spojů s předpětím se v zjednodušení respektují sníženým dovoleným napětím (tab. 6). Způsob zatížení a namáhání

Dovolené napětí σD1)

Poznámka

Zatížení silou v ose šroubu: 1. Spoj bez předpětí utahovaný v σD ~ 0,8Re nezatíženém stavu

Míjivé zatížení σD~ 0,6Re Střídavé zatížení σD ~ 0,45Re

2. Spoj bez předpětí utahovaný v σD ~ 0,6Re zatíženém stavu

Míjivé zatížení σD ~ 0,45Re Střídavé zatížení σD ~ 0,35Re

3. Spoj s předpětím zatížený klidně

σD ~ (0,3 až 0,15) Re

Větší hodnoty pro nižší mechanické vlastnosti a velké průměry

4. Spoj s předpětím zatížený míjivě

σD ~ (0,3 až 0,1) Re

Větší hodnoty pro nižší mechanické vlastnosti a malé průměry

σD ~ (0,33 až 0,2) Re

Větší hodnoty pro nižší mechanické vlastnosti a velké průměry

Zatížení silou kolmou k ose šroubu: 5. Silový spoj

6.Tvarový spoj (lícované šrouby) τD ~ 0,4 Re Zatížení rázy τD ~ 0,3 Re 1) U materiálu s nevýraznou mezí kluzu se dosadí Rp0,2 místo Re

30. září 2008

Strana 12/56

Cvičení stavba a provoz strojů 1 - Šroubový spoj Tabulka 6 (1, s. 39) Dovolená napětí pro výpočet šroubů

Tabulka 7 (1, s. 40) Dovolené tlaky v závitech spojovacích šroubů

Pevností podmínka v tahu:

F σ= ≤ σD As

As =

π ⎛ d2 + d3⎞ ⋅⎜ 4 ⎝

2

2

⎟ ⎠

σ(MPa) - napětí σD (MPa) – dovolené napětí As (mm2) – jmenovitý výpočtový průřez F (N) – zatěžující síla d2 (mm) – střední průměr závitu d3 (mm) – malý průměr závitu (průměr jádra) π - Ludolfovo číslo Aj (mm2) – průřez jádra šroubu

Aj =

π 4

⋅ d 32

Pevností podmínka pro otlačení: p=

F ≤ pD z ⋅π ⋅ d 2 ⋅ H1

p (MPa) – napětí (otlačení) pD (MPa) – dovolené napětí (otlačení) z – počet závitů matice H1 (mm) – nosná výška závitu H1 = (d - d1)/2 d1 (mm) – malý průměr závitu Výška matice: m = z . P 30. září 2008

Strana 13/56

Cvičení stavba a provoz strojů 1 - Šroubový spoj P (mm) – rozteč závitu

Obrázek 8 Zobrazení průřezů pro výpočet napětí v šroubu

Podrobnější informace k dané problematice naleznete v distančním textu Cvičení stavba a provoz strojů 1 – modul Spoje (kapitola 2.9 Pevnostní výpočet šroubů).

1.7

Kontrolní otázky •

K jakým účelům se používají šrouby?

•

Jakým druhem čáry vykreslujeme na výkrese závit?

•

Který druh matice používáme v kombinaci se závlačkou?

•

Kterému typu podložky říkáme hovorově „pérovka“.

•

Jaký význam má stoupání závitu u tzv. měřících šroubů?

•

Kterou zkratkou označujeme levý závit?

•

Jaký význam má lícování u závitů?

1.8

Autotest

Ke zpracování autotestu můžete použít Strojnické tabulky (2). 1)

2)

Která výrobní třída spojovacích součástí je nepřesnější?

•

A

•

B

•

C

O jaký úhel je možno dodatečně dotáhnout korunovou matici se závlačkou?

•

30°

•

60°

30. září 2008

Strana 14/56


• 3)

4)

5)

6)

7)

90°

Kterou pojistnou podložku je možno použít pro pojištění KM matice?

•

MB podložku

•

podložku s jazýčkem

•

podložku s nosem

V jakých jednotkách se udává rozteč trubkového závitu?

•

milimetry

•

stupně

•

palce

Jaká je hrubá rozteč P u závitu M30?

•

4 mm

•

3,5 mm

•

3 mm

Jaký vrcholový úhel má lichoběžníkový závit rovnoramenný?

•

30°

•

55°

•

60°

Pod jakou značkou (písmenem) nalezneme v tabulkách rozměr otvoru pro klíč?

•

e

•

k

•

s

30. září 2008

Strana 15/56


2. Příklad - pásová brzda Popis lekce: Tato lekce slouží k zopakování (upevnění) již získaných znalostí z oblasti šroubových spojů a k procvičení nabytých dovedností v CAD systémech. Délka lekce: 855 minut (19 vyučovacích hodin) Klíčová slova: Šroub, matice, podložka, pevnostní výpočet šroubových spojů, CAD, projekt, sestavení funkčního celku, výkres sestavení, výrobní výkres, kóta, značka drsnosti povrchu, pozice. Motivace k lekci: Pomocí zvládnutí moderních CAD technologií se práce s výrobní dokumentací šroubových spojů stává pro konstruktéra daleko efektivnější a příjemnější. Výklad:

2.1

Zadání příkladu

Délka lekce: 45 minut (1 vyučovací hodina) Zadání: Proveďte pevnostní návrh a kontrolu spojení táhel, kterými se ovládá pásová brzda traktoru. Spoj musí umožňovat seřizování délky táhel. Vymodelujte 3D sestavení spojení a vypracujte 2D technickou dokumentaci. Vzorový příklad - zadáno: varianta B (obr. 10), síla vyvozovaná řidičem FR = 350 N, síla vratné pružiny FP = 60 N, seřizovací rozpětí x = 20 mm, rozměr a = 700 mm, rozměr b = 30 mm, rozměr c = 50 mm, namáhání spoje je míjivé.

30. září 2008

Strana 16/56


Obrázek 9 Schéma ovládání pásové brzdy (6)

2.2

Pevnostní výpočet

Délka lekce: 360 minut (8 vyučovacích hodin) výpočet – 5 hodin, tvorba protokolu -3 hodiny Postup při návrhu rozměrů: Stanovení nebezpečných průřezů:

•

tah - levé a pravé táhlo, vidlice,

•

smyk - dříky šroubů,

•

otlačení - v závitech levého táhla a vidlice, šrouby a vidlice.

Následuje pevnostní kontrola v nebezpečných průřezech - vypočteno nebo zvoleno.

2.2.1 Určení síly F na táhlech – z momentové rovnice určíme sílu F (obr. 9) - kladný směr otáčení – proti směru hodinových ručiček FR ⋅ a − FP ⋅ c − F ⋅ b = 0

F=

FR ⋅ a − FP ⋅ c b

30. září 2008

Strana 17/56


F=

350 ⋅ 700 − 60 ⋅ 50 30

F = 8066,7 N

2.2.2 Volba varianty řešení Vzhledem k výrobní náročnosti, respektive k požadavkům na přesnost spoje zvolíme nejoptimálnější variantu z níže uvedených.

a) jednostřižná varianta se šrouby

b) dvojstřižná varianta se šrouby

c) jednostřižná varianta s kolíky (válcové, kuželové)

d) dvojstřižná varianta - čep a závlačka

30. září 2008

Strana 18/56


e) varianta s drážkováním Obrázek 10 Příklady variant řešení spojení táhel ovládání pásové brzdy (6)

2.2.3 Určení materiálů pro táhla a vidlici Pravé táhlo - volíme materiál 11 500 (konstrukční ocel pro standardně namáhané spoje, svařitelnost obtížná, materiál šroubu 5.6). Stroj. tabulky (2) - dovolené napětí v tahu (míjivé zatížení) σDTII = 90÷135 MPa. Volíme σDTII, 11 500 = 110 MPa (v praxi zkouška tahem). Levé táhlo a vidlice – volíme materiál 11 343 (konstrukční jemnozrnná ocel, dobrá svařitelnost, ekonomicky výhodnější). Stroj. tabulky (2) - dovolené napětí v tahu (míjivé zatížení) σDTII = 70÷105 MPa. Volím σDTII, 11 343 = 85 MPa Pozn.: Ocel třídy 11 - ocel konstrukční nelegovaná má předepsané mechanické vlastnosti a obsah uhlíku (C), fosforu (P) a síry (S). Vyrábí se ve variantách automatová ocel a ostatní ocel. Použití: pro součásti vyráběné na automatech (čepy, kolíky), na hřebíky a strojní součásti. Index I – statické zatížení, II – míjivé zatížení, III – střídavé zatížení – viz ST (2).

2.2.4 Určení velikosti metrického závitu na pravém táhle Pravé táhlo – namáháno na tah.

σT =

F ≤ σDT S

S1 - plocha namáhaná na tah. Jako plochu stanovíme průřez jádra šroubu - Aj (obr. 8) a to kvůli zjištění hodnoty malého průměru závitu šroubu d3. S1 =

π ⋅ d3

2

4

4⋅ F ≤ σDT π ⋅ d 32 30. září 2008

σT =

Strana 19/56


d3 =

d3 =

4⋅ F

π ⋅ σDTII ,11500 4 ⋅ 8066, 6 π ⋅110

d3 = 9,663 mm Ze strojnickým tabulek (tabulka metrické závity) zvolíme závit: •

který má hodnotu d3 vyšší než vypočítanou,

•

s hrubou roztečí (vždy první řádek u příslušného závitu),

•

ke kterému najdeme matici z normy ČSN EN 24 XXX nebo ČSN EN 28 XXX (např. nemohu volit závity jako je M7, M9, M11, M15…)

•

který je doporučený (v tabulkách jsou nedoporučené závity uvedeny v závorkách – např. M14, M18).

Volíme tedy závit M12 (d3 = 9,853).

2.2.5 Volba délky závitu pravého táhla Podle obrázku 11 vypočítáme délku závitu pravého táhla. b min = e + m1 + x + v1

e = m + Pt v1 = 2 ÷ 3Pt

bmin – minimální délka závitu pravého táhla (kruhového průřezu), e – minimální délka zašroubování závitu (lze zvolit také podle tab. 2), m1 – výška matice, x – seřizovací rozpětí (zadání), v1 – přesah (2-3 závity), m – délka zašroubování z kontroly na otlačení závitů, Pt – rozteč závitu pravého táhla 30. září 2008

Strana 20/56

Cvičení stavba a provoz strojů 1 - Šroubový spoj Obrázek 11 Volba délky závitu pravého táhla

Ze strojnických tabulek pro M12: Pt = 1,75 mm m1 = 10,8 mm Ze zadání: x = 20 mm Vypočteno: v1 = 2 ⋅ Pt

v1 = 2 ⋅ 1,75 v1 = 3,5 mm Zbývá vypočítat e:

a) podle tab. 2 Rm 11 343 = 320 ÷ 410 MPa - materiál šroubu 5.6 Potom pro statické zatížení e = 1,2d (při dynamické zatížení e + 20%) e = (1,2 ⋅ d ) ⋅ 120%

e = (1,2 ⋅ 12) ⋅ 1,2 e = 17,3 mm b) podle kontroly na otlačení p=

F ≤ pD S

pD = 70 MPa (tab. 7, materiál matice – ocel, materiál šroubu 5.6, platí pro stat. zatížení) pDII = pDI . cII; c – součinitel snížení napětí podle způsobu zatížení (viz. stroj. tabulky) pDII = 70 . 0,85, ze strojnických tabulek cII = 0,85 pDII = 59,5 MPa Plocha otlačení jednoho závitu má tvar mezikruží (obr. 8). S 1záv =

p=

π 4

⋅ ( D 2 − d 12 )

F ≤ pD n.S záv

n – počet závitů n=

m Pt

30. září 2008

Strana 21/56

Cvičení stavba a provoz strojů 1 - Šroubový spoj m – hloubka zašroubování (bez sražení hrany) p= m=

4 ⋅ F ⋅ Pt ≤ pD π ⋅ ( D 2 − d 12 ) ⋅ m

(

4.F .Pt

)

π . D 2 − d1 2 . p D

po dosazení: −

4.8066, 6 .1,75 m= π . 12 2 − 10,106 2 .59,5

(

)

ze strojnických tabulek - malý průměr závitu matice d1 = 10,106 mm m = 7,2 mm Ke zjištění hodnoty e přičteme sražení hrany na závitu táhla (odpovídá Pt). e = m + Pt

e = 7,2 + 1,75

e = 9 mm Po zvážení použijeme hodnotu e buď z kontroly na otlačení (ekonomičtější), nebo z empirického výpočtu (varianta podle tab. 2 – předimenzovaná). Zbývá dopočítat délku závitu pravého táhla: b min = e + m1 + x + v1

b min = 9 + 10,8 + 20 + 3,5 bmin = 43,3 mm Volíme b = 45 mm (strojnické tabulky – normální délkové rozměry).

2.2.6 Stanovení velikosti metrického závitu šroubů – z kontroly na střih Určíme kritická místa (průřezy), která jsou namáhána na střih (obr. 12) – vyznačeno červenou barvou.

Obrázek 12 Vyznačení průřezů šroubů namáhaných na střih (smyk)

Základní vztah: 30. září 2008

Strana 22/56


τS =

F ≤ τDS S

Namáhané průřezy mají tvar kruhu (obr. 8) o průměru d3.

π ⋅ d 3s

S2 =

2

4

Z obr. 12 je patrno, že střižné plochy jsou celkem 4 (dva dvojstřižné šrouby).

τS =

4⋅ F ≤ τDS 4 ⋅ π ⋅ d 3s 2

d 3s =

F π ⋅ τDSII

τDSII – dovolené napětí ve smyku (II – míjivé zatížení) τDSII zjistíme podle materiálu šroubu – volíme materiál 5.6 (11 500) τDSII,11500 = 55 ÷ 85 MPa Volíme τDSII = 70 MPa d 3s =

8066, 6 π ⋅ 70

d3s = 6,057 mm Závit určíme podle stejných pravidel jako u bodu c). Volíme tedy závit M8 (d3 = 6,466).

2.2.7 Stanovení délky šroubu

Obrázek 13 Stanovení délky šroubu

l = 2t + h + m1š + v 2

30. září 2008

Strana 23/56

Cvičení stavba a provoz strojů 1 - Šroubový spoj t – tloušťka desky (z kontroly na otlačení šroubu) h – výška podložky m1š – výška matice v2 – přesah (2 až 3 závity) Určení tloušťky desek z kontroly na otlačení. p=

F ≤ pD S

Obrázek 14 Průběh otlačení šroubu

Plocha otlačení šroubu (při dvou šroubech je plocha dvojnásobná): S 3 = 2 ⋅ ds ⋅ t

t=

F 2 ⋅ ds ⋅ pD

pD = (0,7 až 0,9) σDd σDd – dovolené napětí v tlaku Pro materiály stykových ploch: šroub - σDdII, 11 500 = 90 až 135 MPa (≈ 110 MPa), levé táhlo a vidlice - σDdII,11 343 = 75 až 105 MPa (≈ 90 MPa). Musíme uvažovat s nižší hodnotou dovoleného napětí (90 MPa): pDII = 90 . 0,7 (zvolili jsme bezpečnější koeficient 0,7) pDII = 63 MPa (tuto hodnotu lze vyčíst také z tabulky 8) t=

8066, 6 2 ⋅ 8 ⋅ 63

30. září 2008

Strana 24/56

Cvičení stavba a provoz strojů 1 - Šroubový spoj t = 8 mm Hodnotu t musíme volit také s ohledem na pravé táhlo a navazující matici (obr. 15). Rozměr matice ze strojnických tabulek (pro M12) emin = 20,03 mm. Potom volíme: t = 10 mm (2t = 20 mm)

Obrázek 15 Volba rozměrů táhla

Vypočítáme délku šroubu: l = 2t + h + m1š + v 2

l = 2 ⋅ 10 + 1,6 + 6,8 + (2 ⋅ 1,25) l = 30,9 mm Délku šroubu zvolíme podle strojnických tabulek a příslušné normy: např. ŠROUB M8x35 ISO 4017 – 5.6

30. září 2008

Strana 25/56


Tabulka 8 Směrné hodnoty dovolených napětí čepových a kolíkových spojů

2.2.8 Stanovení šířky levého táhla a vidlice Z kontroly na tah určíme minimální šířku levého táhla, resp. vidlice s:

σT =

F ≤ σDT S

Obrázek 16 Stanovení ploch namáhaných na tah (směr šrafování určuje uvedené součásti)

30. září 2008

Strana 26/56


S 4 = ( s − dd ) ⋅ t s=

F

σDTII ⋅ t

+ dd

dd – díra pro šroub (strojnické tabulky) – střední řada pro šroub M8 …… 9 mm σDTII, 11 343 - dovolené napětí v tahu pro mat. levého táhla a vidlice – 75 až 105 MPa Volíme σDTII = 90 MPa _

8066, 6 s= + 9 ; s = 17,96 mm; volíme (s ohledem na polotovar a navazující součásti) 90.10 s = 20 mm

Dále je potřeba ověřit jestli je možno na šířku táhla, resp. vidlice navrhnout daný šroubový spoj (obr. 17). Vše vychází z porovnání rozměrů největšího průměru podložky d2 a rozměru s. Podložka je v našem případě menší než navržený rozměr s – vše je v pořádku. V opačném případě bychom museli rozměr s zvětšit. Další porovnání rozměrů musíme provést u rozměru s a rozměru matice pro pravé táhlo emin (obr. 15). d2 = 16 mm (pro ČSN 02 1702, ISO 7092) emin = 20,03 mm (pro ISO 4032) s = 20 mm

Obrázek 17 Ověření možnosti návrhu daného šroubového spoje

2.3

Sestavení funkčního celku

180 minut (4 vyučovací hodiny) Úkol: Pomocí CAD programu Autodesk Inventor vymodelujte sestavení funkčního celku navrženého šroubového spoje ve 3D. Rozměry které neznáte si zvolte. Před začátkem práce v Inventoru – založit nový projekt (nastavit umístění jednotlivých součástí do zvoleného adresáře).

30. září 2008

Strana 27/56


2.3.1 Levé táhlo Známe: šířka táhla s = 20 mm, tloušťka táhla t = 10 mm, délku táhla neznáme – volíme, Součást začneme modelovat pomocí šablony norma.ipt. V režimu náčrt nakreslíme základní tvar součásti (ve 2D) a zakótujeme (obr. 18).

Obrázek 18 Náčrt pro tvorbu levého táhla

Z náčrtu provedeme vysunutí do patřičné tloušťky součásti t (v našem případě 10 mm) a součást uložíme.

Obrázek 19 Vysunutí levého táhla

Obrázek 20 Levé táhlo

30. září 2008

Strana 28/56


3D modely k obrázku ve formátu DWF a INVENTOR: •

Levé táhlo:

DWF INVENTOR

2.3.2 Vidlice Obdobným způsobem (jako u levého táhla) vytvoříme model vidlice (obr. 21). Šířka je stejná jako u táhla (20 mm), tloušťka odpovídá 2t (20 mm). Hloubku drážky a celkovou délku zvolíme s ohledem na jednotlivé části vidlice.

Obrázek 21 Základní náčrt pro tvorbu vidlice

Obrázek 22 Vysunutí vidlice

Závitovou díru vytvoříme pomocí příkazu díra. Hloubku díry vypočítáme podle obr. 11.

30. září 2008

Strana 29/56


Obrázek 23 Tvorba díry ve vidlici

Obrázek 24 Vidlice

3D modely k obrázku ve formátu DWF a INVENTOR: Vidlice:

DWF INVENTOR

2.3.3 Pravé táhlo Pravé táhlo vytvoříme vysunutím kružnice o průměru, který jsme zvolili v kapitole 2.1.4 (12 mm). Délku (vysunutí) opět zvolíme. Dále vytvoříme závit (obr. 25) – ISO metrický profil (v záložce specifikace) o příslušné délce bmin (45 mm). Posledním krokem je vytvoření sražení (obr. 26) odpovídající hodnotě P závitu (1,75 x 45°).

30. září 2008

Strana 30/56


Obrázek 25 Vytvoření závitu na pravém táhle

Obrázek 26 Sražení hrany závitu na pravém táhle

Obrázek 27 Pravé táhlo

3D modely k obrázku ve formátu DWF a INVENTOR: Pravé táhlo:

DWF INVENTOR

2.3.4 Sestavení 3D Sestavu začneme tvořit pomocí šablony norma.iam. Vložíme jednotlivé součásti a nadefinujeme u nich vzájemné vazby.

30. září 2008

Strana 31/56


Obrázek 28 Základní součásti vložené v sestavě

Před vytvořením vazby si můžeme jednotlivé součásti pootočit do potřebné polohy (příkaz otočení komponenty – G).

Obrázek 29 Otočení komponenty

Při vazbení levého táhla a vidlice ponecháme mezi čelem levého táhla a čelem drážky ve vidlici mezeru (1 až 2 mm) – obr. 30.

30. září 2008

Strana 32/56


Obrázek 30 Vazby mezi levým táhlem a vidlicí (vazba proti sobě)

Při vazbení vidlice a pravého táhla jsme použili vazbu vložit (dovnitř o hodnotu x + e), obr. 31. Při určování směru musíme zvolit správné znaménko (+ nebo -).

Obrázek 31 Vazba mezi vidlicí a pravým táhlem

V obsahovém centru najdeme matici ISO 4032 (obr. 32) a vložíme na potřebné místo (obr. 33, 34). Velikost matice se automaticky přizpůsobí průměru, ke kterému budeme matici vazbit.

30. září 2008

Strana 33/56


Obrázek 32 Obsahové centrum – vyhledávání

30. září 2008

Strana 34/56


Obrázek 33 Volba rozměru normalizované součásti

Obrázek 34 Definování vazeb vidlice a matice

Další možností je využití funkce AutoDrop

(umožňuje zjednodušení v podobě

automatického použití vazby vložit s možností změnit rozměr normalizované součásti obr. 35.

30. září 2008

)–

Strana 35/56


Obrázek 35 Změna rozměru normalizované součásti po vložení (při využití funkce AutoDrop)

Posledním krokem k dokončení sestavení 3D je automatické vložení šroubových spojů . Umístění vybereme jako lineární a označíme pomocí generátoru šroubových spojů počáteční rovinu pro vkládání šroubového spoje – označena modře (obr. 36).

Obrázek 36 Výběr počáteční roviny šroubového spoje

Následuje definování lineárních hran, resp. přesné (rozměrové) umístění šroubového spoje od těchto hran (obr. 37).

30. září 2008

Strana 36/56


Obrázek 37 Přesné umístění šroubového spoje

V další fázi vybereme rovinu ukončení (obr. 38) a zkontrolujeme zda nám typ navrhovaných děr vyhovuje (kliknutím na typ díry a následně na tlačítko se třemi tečkami je možno díru změnit).

Obrázek 38 Rovina ukončení šroubového spoje

30. září 2008

Strana 37/56

Cvičení stavba a provoz strojů 1 - Šroubový spoj Kliknutím na ikonu se objeví výběr šroubů, které je možno použít. Vybereme šroub ISO 4017 (obr. 39) a doplníme další normalizované součásti (podložka, matice) – obr. 40.

Obrázek 39 Výběr typu šroubu

Obrázek 40 Součásti šroubového spoje

Stejným způsobem vytvoříme druhý šroubový spoj nebo použijeme příkazu obdélníkové pole.

Obrázek 41 Kompletní sestavení funkčního celku 3D

30. září 2008

Strana 38/56


3D modely k obrázku ve formátu DWF a INVENTOR: Kompletní sestavení funkčního celku 3D:

2.4

DWF INVENTOR

Výkres sestavení (2D)

180 minut (4 vyučovací hodiny) Úkol: Pomocí programu Autodesk Inventor vytvořte výkres sestavení (2D) navrženého šroubového spoje.

2.4.1 Volba formátu výkresu Formát výkresu zvolte s ohledem na rozměry modelu, resp. použité měřítko zobrazení (musí být normalizované – pozor v Inventoru nalezneme také měřítka nenormalizovaná). Použijeme příkaz „Nový“ a vybereme šablonu „Norma.idw“. Po načtení šablony si upravíme rozměr výkresu na požadovaný formát (obr. 42). V panelu prohlížeč klikneme pravým tlačítkem myši na volbu „upravit list“ a zvolíme formát výkresu.

Obrázek 42 Úprava formátu výkresu

2.4.2 Vložení základního pohledu Na zvolený formát vložíme základní pohled (obr. 43). Musíme zvolit orientaci (aktuální, horní, dolní …), měřítko, styl zobrazení. Vlastní orientaci pohledu je možno nadefinovat tlačítkem, které je na obr. 43 označeno červenou barvou V Inventoru je třeba dbát na dodržení platných norem (pozor v nabídce je možno zvolit i nenormalizovaná 30. září 2008 Strana 39/56

Cvičení stavba a provoz strojů 1 - Šroubový spoj měřítka). Styl zobrazení volíme obvykle jako pohled s odstraněnými skrytými hranami.

Obrázek 43 Vložení základního pohledu

V záložce „Možnosti zobrazení“ (obr. 44) zatrhneme volbu „Prvek závitu“ (zobrazení závitu na pohledu).

30. září 2008

Strana 40/56


Obrázek 44 Nastavení výkresového pohledu

2.4.3 Řez sestavou Ze základního pohledu vytvoříme řez použitím funkce „Pohled řezu“ . Po zvolení této funkce je nejprve nutné vybrat pohled ze kterého budeme řez tvořit. Dále nadefinujeme rovinu řezu - pomocí trasování úchopových bodů (obr. 45).

Obrázek 45 Trasování úchopových bodů pro nadefinování řezné roviny

Po určení řezné roviny (v našem případě definována pouze dvěma body) potvrdíme pravým tlačítkem na myši – zvolíme volbu „Pokračovat“ a editujeme nabídku řez (obr. 46).

30. září 2008

Strana 41/56


Obrázek 46 Nabídka „Řez“

V panelu prohlížeč (obr. 47) vypneme řez u pravého táhla (podle normy se spojovací součásti nekreslí v řezu).

Obrázek 47 Vypnutí účasti (zobrazení) řezu u součásti

Pokud chceme vypnout zobrazení celé čáry řezu klikneme na ni pravým tlačítkem myši a odstraníme zatržítko u volby „Zobrazit celou čáru“ (obr. 48). 30. září 2008

Strana 42/56


Obrázek 48 Zobrazení čáry řezu

2.4.4 Osy v sestavě K zobrazení os souměrnosti můžeme využít dvě možnosti: a)

vložení automatických os,

b)

manuální zakreslení os.

Ad a) Kurzorem se přiblížíme k rámečku ohraničující pohled v němž chceme osy vygenerovat, klikneme pravým tl. myši a vybereme možnost „Automatické osy…“ (obr. 49).

Obrázek 49 Volba automatické osy

V menu „Automatické osy“ vybereme patřičné druhy zobrazení os (obr. 50) a potvrdíme OK. Pomocí koncových bodů osy prodloužíme (zkrátíme).

30. září 2008

Strana 43/56


Obrázek 50 Menu „Automatické osy“

Ad b) Přepneme „Panel Výkresové pohledy“ na „Panel Poznámky výkresu“ (obr. 51) a rozbalíme volbu „Středová značka“ v níž je ukryt příkaz „Osa“, resp. „Dělící osa“. Pomocí úchopových bodů (např. polovina) je možno definovat počáteční a koncové body os.

Obrázek 51 Panel Poznámky výkresu – osy

30. září 2008

Strana 44/56


2.4.5 Pozice v sestavě Pro umístění pozic je opět možno použít manuální nebo automatické volby. V nabídce Panel Poznámky výkresu najdeme tlačítko „Pozice“. Tuto funkci je možno optimalizovat pomocí volby Automatické pozice - umožní nadefinovat více pozic naráz (obr. 52).

Obrázek 52 Automatické pozice

Po zobrazení menu Automatické pozice (obr. 53) je možno nadefinovat pohled s kterým budeme pracovat, nastavení rozpisky, tvar a umístění pozice. Styl zobrazení pozice je možno upravit v roletovém menu Formát – Editor stylů a norem…

Obrázek 53 Menu Automatické pozice

30. září 2008

Strana 45/56

Cvičení stavba a provoz strojů 1 - Šroubový spoj Podle vlastní potřeby upravíme polohy textu a jednotlivých koncových značek (teček). Pokud nesouhlasí číslování pozic - je možno jej změnit (pravé tl. na pozici – Upravit pozici…).

Obrázek 54 Konečná podoba umístění pozic

2.4.6 Přerušení pohledu Je-li to nutné (z hlediska délkových rozměrů) můžeme vytvořit v pohledech tzv. přerušení (příkaz v Panelu Výkresové pohledy). Po zadání příkazu je nutno označit pohled, kterého se bude přerušení týkat. Dále je potřeba zvolit styl přerušení, zobrazení, orientaci a případné rozšíření přerušení do nadřízeného pohledu (obr. 55).

Obrázek 55 Přerušení pohledu

2.4.7 Popisové pole Vyplnění popisového pole (dále jen PP) je možno provést ručně (obr. 56) pomocí nabídky v Panelu Poznámky výkresu nebo automaticky (nastavením vlastností Text textových polí a jejich proměnných). Vzhledem k poměrně složitému nastavení druhé možnosti si zvolíme raději ruční vyplnění (práci s textem ve výkresu více procvičíme).

30. září 2008

Strana 46/56


Obrázek 56 Vkládání textu

Vyplňujeme se následující položky: VYPRACOVAL, TECHNOLOG, SCHVÁLIL, DATUM, SOUBOR, MĚŘÍTKO, HMOTNOST, PROMÍTÁNÍ TOLEROVÁNÍ, PŘESNOST, TYP, NÁZEV, ČÍSLO VÝKRESU, LIST, LISTY.

Obrázek 57 Příklad vyplněného popisového pole

2.4.8 Seznam položek K výkresům sestavení vždy náleží seznam položek (dříve kusovník). Pro každý výkres sestavení se zpracovává samostatný seznam položek na formátu A4. Seznam položek lze umístit také nad popisovým polem výkresu sestavení (7) – obr. 58.. Častěji se však používá varianta předcházející (samostatně na formát A4). Kusovník je možno v Inventoru vytvořit ručně nebo automaticky. Vzhledem k poměrně složitému nastavení automatického generování seznamu položek si zvolíme raději variantu manuálního vyplnění. Kolonky pro jednotlivé položky kusovníku je možno zkopírovat 30. září 2008

Strana 47/56

Cvičení stavba a provoz strojů 1 - Šroubový spoj z AutoCADu nebo si je vytvořit v režimu Náčrt.

Obrázek 58 Příklad vyplnění seznamu položek

2.5

Výrobní výkres (2D)

90 minut (2 vyučovací hodiny) Úkol: Vytvořte výrobní výkres vidlice šroubového spoje. Po otevření nové šablony výkresu a nastavení rozměru výkresu (kap. 1.5.1) vložíme základní pohled (kap. 1.5.2) a případné další pohledy (řezy – kap. 1.5.3). Zakreslíme osy (kap. 1.5.4), a vyplníme popisové pole (obr. 59). Provedeme okótování (kl. zkratka D) - včetně případných tolerancí. Úpravu textu kóty lze provést kliknutím pravého tl. myši na kótu a volbou Upravit (Text) – obr. 60.

30. září 2008

Strana 48/56


Obrázek 59 Vyplnění popisového pole u výrobního výkresu

Obrázek 60 Úprava kóty

Dále doplníme značky drsnosti povrchu, které jsou umístěny na Panelu Poznámky výkresu . Nad popisové pole vložíme značku drsnosti povrchu včetně konkrétní hodnoty Ra (Ramax). Jestliže použijeme na některých plochách jinou drsnost než základní, umístíme za již zmíněnou drsnost obecnou značku v závorce (obr. 61).

30. září 2008

Strana 49/56


Obrázek 61 Značka drsnosti povrchu nad popisovým polem

Na plochy (popř. na související kóty – obr. 62) umisťujeme konkrétní značky drsnosti povrchu. Pro dokreslení vizuální podoby vidlice je dobré využít možnosti vkládání izometrických pohledů (obr. 62).

Obrázek 62 Výrobní výkres vidlice

2.6

Cvičení

Vytvořte pomocí Inventoru výrobní výkres závitové tyče (pravého táhla) s následujícími rozměry: 1)

základní průměr tyče 28 mm, délka tyče 205 mm;

30. září 2008

Strana 50/56

Cvičení stavba a provoz strojů 1 - Šroubový spoj 2)

na konci tyče je závit M24 o délce 100 mm.

2.7

Kontrolní otázky •

Jaké rozměry má formát A3?

•

V jakém profilu (tvaru) se otlačují závity, když síla působí ve směru osy šroubového spoje?

•

Musíme na výkresech vykreslovat výběhy závitů?

•

Proč zpravidla nevolíme u šroubových spojů závity M7, M9, M11?

•

Můžeme volit libovolné délky šroubů?

•

K jakému účelu slouží založení projektu v Inventoru?

•

Z jakého důvodu vkládáme na výkresový formát také 3D pohled?

2.8 8)

9)

10)

11)

12)

Autotest Které z následujících měřítek je nenormalizované? •

2:1

•

3:1

•

5:1

Kde na výkrese umisťujeme hlavní značku drsnosti povrchu? •

do pravého horního rohu

•

do levého horního rohu

•

nad popisové pole

Pokud tvoříme závit na válcové ploše v Inventoru, musíme dodržet následující postup: •

závit - sražení hrany (se zvoleným rozměrem)

•

sražení hrany - závit

•

závit - sražení hrany (s rozměrem P - rozteč závitu)

Pozice nemůže být zakončena: •

tečkou

•

šipkou

•

trojúhelníkem

Pokud nalezneme v popisu značky drsnosti povrchu hodnotu Ramax 12,5: •

hodnota Ra může nabývat max. hodnoty 12,5

•

hodnota Ra může nabývat min. hodnoty 12,5

•

hodnota Ra může nabývat pouze hodnoty 12,5

30. září 2008

Strana 51/56

Cvičení stavba a provoz strojů 1 - Šroubový spoj 13)

Co znamená promítání ISO A? •

americké promítání

•

evropské promítání

•

anglické promítání

Seznam literatury 1. Kříž, R. Stavba a provoz strojů I: části strojů - pro 2. roč. SPŠ. Část 1. 1. vyd. Praha: Scientia, 1995. 92 s. ISBN 80-7183-023-2. 2. Leinveber, J., Řasa, J., Vávra, P. Strojnické tabulky. 3. dopl. vyd. Praha: Scientia, 1999. 985 s. ISBN 80-7183-164-6. 3. Technické normy ČSN – TECHNOR H.K. [online]. cit. [2007-08-28]. Dostupné z: http://www.technicke-normy-csn.cz/technicke-normy/strojni-soucasti-2. 4. Spoje šrouby a závity (šroubové a závitové spoje). [online]. cit. [2007-08-28]. Dostupné z: http://www.kks.zcu.cz/podklady/PRIRUCKA/CADIS/MDOC/A/A5/ A5_1/frame3.htm. 5. Spojovací materiál, kotevní technika, svařovací a brusné potřeby. [online]. cit. [200708-28]. Dostupné z: http://www.blott.cz/produkty.php?kat=1. 6. Procházková, V. Konstrukční cvičení: Části strojů. Učeb. text pro 2. roč. stř. prům. šk. strojnic. 1. vyd Praha, 1982. ISBN nemá. 7. Svoboda, P., Brandejs, J., Prokeš, F. Základy konstruování. 4. vyd., Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2006. 199 s. ISBN 80-7204-458-3.

Seznam správných odpovědí na autotesty 1)1, 2)2, 3)1, 4)3, 5)2, 6)1, 7)3, 8)2, 9)3, 10)3, 11)3, 12)1, 13)1

Seznam obrázků Obrázek 1 Základní druhy šroubových spojů ............................................................................ 6 Obrázek 2 Vybrané druhy šroubů .............................................................................................. 7 Obrázek 3 Vybrané druhy matic ................................................................................................ 7 Obrázek 4 Vybrané druhy podložek........................................................................................... 7 Obrázek 5 Závlačka.................................................................................................................... 8 Obrázek 6 Tvarová pojištění šroubů .......................................................................................... 8 Obrázek 7 Silová pojištění šroubů ............................................................................................. 8 30. září 2008

Strana 52/56

Cvičení stavba a provoz strojů 1 - Šroubový spoj Obrázek 8 Zobrazení průřezů pro výpočet napětí v šroubu ..................................................... 14 Obrázek 9 Schéma ovládání pásové brzdy (6) ......................................................................... 17 Obrázek 10 Příklady variant řešení spojení táhel ovládání pásové brzdy (6) .......................... 19 Obrázek 11 Volba délky závitu pravého táhla ......................................................................... 21 Obrázek 12 Vyznačení průřezů šroubů namáhaných na střih (smyk)...................................... 23 Obrázek 13 Stanovení délky šroubu......................................................................................... 24 Obrázek 14 Průběh otlačení šroubu ......................................................................................... 25 Obrázek 15 Volba rozměrů táhla ............................................................................................. 26 Obrázek 16 Stanovení ploch namáhaných na tah (směr šrafování určuje uvedené součásti) .. 27 Obrázek 17 Ověření možnosti návrhu daného šroubového spoje ............................................ 28 Obrázek 18 Náčrt pro tvorbu levého táhla ............................................................................... 28 Obrázek 19 Vysunutí levého táhla ........................................................................................... 29 Obrázek 20 Levé táhlo ............................................................................................................. 29 Obrázek 21 Základní náčrt pro tvorbu vidlice ......................................................................... 29 Obrázek 22 Vysunutí vidlice.................................................................................................... 30 Obrázek 23 Tvorba díry ve vidlici ........................................................................................... 30 Obrázek 24 Vidlice................................................................................................................... 31 Obrázek 25 Vytvoření závitu na pravém táhle......................................................................... 31 Obrázek 26 Sražení hrany závitu na pravém táhle ................................................................... 31 Obrázek 27 Pravé táhlo ............................................................................................................ 32 Obrázek 28 Základní součásti vložené v sestavě ..................................................................... 32 Obrázek 29 Otočení komponenty............................................................................................. 33 Obrázek 30 Vazby mezi levým táhlem a vidlicí (vazba proti sobě) ........................................ 33 Obrázek 31 Vazba mezi vidlicí a pravým táhlem .................................................................... 34 Obrázek 32 Obsahové centrum – vyhledávání......................................................................... 34 Obrázek 33 Volba rozměru normalizované součásti................................................................ 35 Obrázek 34 Definování vazeb vidlice a matice........................................................................ 35 Obrázek 35 Změna rozměru normalizované součásti po vložení (při využití funkce AutoDrop) .................................................................................................................................................. 36 Obrázek 36 Výběr počáteční roviny šroubového spoje ........................................................... 36 Obrázek 37 Přesné umístění šroubového spoje........................................................................ 37 Obrázek 38 Rovina ukončení šroubového spoje ...................................................................... 37 Obrázek 39 Výběr typu šroubu ................................................................................................ 38 Obrázek 40 Součásti šroubového spoje.................................................................................... 38 30. září 2008 Strana 53/56

Cvičení stavba a provoz strojů 1 - Šroubový spoj Obrázek 41 Kompletní sestavení funkčního celku 3D............................................................. 39 Obrázek 42 Úprava formátu výkresu ....................................................................................... 40 Obrázek 43 Vložení základního pohledu ................................................................................. 41 Obrázek 44 Nastavení výkresového pohledu ........................................................................... 41 Obrázek 45 Trasování úchopových bodů pro nadefinování řezné roviny ............................... 42 Obrázek 46 Nabídka „Řez“ ...................................................................................................... 42 Obrázek 47 Vypnutí účasti (zobrazení) řezu u součásti ........................................................... 43 Obrázek 48 Zobrazení čáry řezu .............................................................................................. 43 Obrázek 49 Volba automatické osy ......................................................................................... 44 Obrázek 50 Menu „Automatické osy“ ..................................................................................... 44 Obrázek 51 Panel Poznámky výkresu – osy ............................................................................ 45 Obrázek 52 Automatické pozice .............................................................................................. 45 Obrázek 53 Menu Automatické pozice.................................................................................... 46 Obrázek 54 Konečná podoba umístění pozic........................................................................... 46 Obrázek 55 Přerušení pohledu ................................................................................................. 47 Obrázek 56 Vkládání textu....................................................................................................... 47 Obrázek 57 Příklad vyplněného popisového pole.................................................................... 48 Obrázek 58 Příklad vyplnění seznamu položek ....................................................................... 49 Obrázek 59 Vyplnění popisového pole u výrobního výkresu .................................................. 50 Obrázek 60 Úprava kóty .......................................................................................................... 50 Obrázek 61 Značka drsnosti povrchu nad popisovým polem .................................................. 51 Obrázek 62 Výrobní výkres vidlice ......................................................................................... 51

Seznam tabulek Tabulka 1 (1, s. 31) Výběr doporučených uložení metrického závitu ISO při přechodném uložení ........................................................................................................................................ 9 Tabulka 2 (1, s. 31) Minimální délka zašroubování e normalizovaného závitu při statickém zatížení (při dynamickém zatížení e + 20 %)........................................................................... 10 Tabulka 3 - Výchozí materiály pro šrouby a matice (2) .......................................................... 11 Tabulka 4 - (1, s. 36) Značky a mechanické vlastnosti pro materiál ocelových šroubů a matic (ČSN EN 20898-1)................................................................................................................... 11 Tabulka 5 (1, s. 37) Rozdělení šroubových spojů podle způsobu zatížení a namáhání ........... 12 Tabulka 6 (1, s. 39) Dovolená napětí pro výpočet šroubů ....................................................... 13 30. září 2008

Strana 54/56

Cvičení stavba a provoz strojů 1 - Šroubový spoj Tabulka 7 (1, s. 40) Dovolené tlaky v závitech spojovacích šroubů........................................ 13 Tabulka 8 Směrné hodnoty dovolených napětí čepových a kolíkových spojů ........................ 26

Seznam algoritmů Chyba! Nenalezena položka seznamu obrázků.

Rejstřík CAD ........................................................28

popisové pole .............................. 47, 48, 50

díra pro šroub ..........................................27

pozice v sestavě ................................ 45, 46

dovolená napětí .....................13, 19, 25, 27

pravé táhlo............................................... 31

druhy šroubových spojů ............................5

průřez jádra šroubu ................................. 20

dvojstřižný šroub .....................................23

přerušení pohledu.................................... 46

formát výkresu...................................39, 40

rozebíratelné spoje .................................... 5

funkce AutoDrop.....................................35

rozteč závitu...................................... 20, 31

generátor šroubových spojů ....................36

řez sestavou............................................. 42

izometrický pohled..................................51

sestavení funkčního celku........... 28, 32, 36

konstrukční ocel ......................................19

seznam položek....................................... 48

kusovník ..................................................48

součinitel snížení napětí.......................... 22

levé táhlo ...........................................28, 33

spojovací šrouby ....................................... 9

malý průměr závitu..................................20

stavěcí šrouby ........................................... 5

materiály šroubových spojů ........10, 19, 21

střih (smyk) ............................................. 23

matice ............................6, 7, 24, 27, 34, 38

styl zobrazení .......................................... 40

měřící šrouby.............................................5

svařitelnost .............................................. 19

měřítko zobrazení..............................39, 40

šablona ........................................ 28, 39, 49

nebezpečný průřez...................................17

šroubový spoj........ 5, 27, 28, 36, 38, 39, 49

nedoporučené závity................................20

šrouby.............................................. 5, 6, 38

osy souměrnosti...........................43, 44, 49

tah...................................................... 20, 27

otlačení ..............................................22, 24

třída přesnosti............................................ 6

pevnostní kontrola ...................................17

úprava textu kóty .................................... 49

pevnostní výpočet šroubových spojů ......12

uzavírací šrouby........................................ 5

podložky ..................................7, 24, 27, 38

vazby................................................. 32, 34

pohybové šrouby ...................................5, 9

vidlice.................................... 29, 33, 49, 51

pojištění šroubových spojů........................8

výkres sestavení ...................................... 39

30. září 2008

Strana 55/56

Cvičení stavba a provoz strojů 1 - Šroubový spoj výrobní výkres.........................................49

závlačky .................................................... 7

založení projektu .....................................28

značky drsnosti povrchu ................... 50, 51

závity ...........................9, 20, 22, 24, 31, 41

způsob zatížení........................................ 19

30. září 2008

Strana 56/56

Cvičení stavba a provoz strojů 1 - Šroubový spoj Distanční text

Recommend Documents