Обозначения для кинематических схем металлорежущих станков

В данной статье приведены наиболее употребительные условные обозначения элементов кинематических схем металлорежущих станков. Приведены изображения элементов различных кинематических схем и их описание. Условные обозначения элементов утверждены ГОСТ 2.770-68, ГОСТ 2.782-68 и ГОСТ 2.782-68.

1. общее обозначение двигателя без уточнения типа
2. общее обозначение электродвигателя
3. электродвигатель на лапах
4. электродвигатель фланцевый
5. электродвигатель встроенный
6. вал, ось, стержень, шатун и т. п.
7. конец шпинделя для центровых работ
8. конец шпинделя для патронных работ
9. конец шпинделя для работ с цанговым патроном
10. конец шпинделя для сверлильных работ
11. конец шпинделя для расточных работ с планшайбой
12. конец шпинделя для фрезерных работ
13. конец шпинделя для кругло-, плоско- и резьбошлифовальных работ
14. ходовой винт для передачи движения
15. неразъемная маточная гайка скольжения
16. неразъемная маточная гайка с шариками
17. разъемная маточная гайка скольжения
18. радиальный подшипник без уточнения типа
19. радиально-упорный односторонний подшипник без уточнения типа
20. радиально-упорный двусторонний подшипник без уточнения типа
21. упорный односторонний подшипник без уточнения типа
22. упорный двусторонний подшипник без уточнения типа
23. радиальный подшипник скольжения
24. радиальный самоустанавливающийся подшипник скольжения
25. радиально-упорный односторонний подшипник скольжения
26. радиально-упорный двусторонний подшипник скольжения
27. упорный односторонний подшипник скольжения
28. упорный односторонний подшипник скольжения
29. упорный двусторонний подшипник скольжения
30. упорный двусторонний подшипник скольжения
31. радиальный подшипник качения (общее обозначение)
32. радиальный роликовый подшипник
33. радиальный самоустанавливающийся подшипник качения
34. радиально-упорный односторонний подшипник качения
35. радиально-упорный односторонний подшипник качения
36. радиально-упорный двусторонний подшипник качения
37. радиально-упорный двусторонний подшипник качения
38. радиально-упорный роликовый односторонний подшипник
39. упорный односторонний подшипник качения
40. упорный односторонний подшипник качения
41. упорный двусторонний подшипник качения
42. свободное для вращения соединение детали с валом
43. подвижное вдоль оси соединение детали с валом
44. соединение детали с валом посредством вытяжной шпонки
45. глухое, неподвижное соединение детали с валом
46. глухое жесткое соединение двух соосных валов
47. глухое соединение валов с предохранением от перегрузки
48. эластичное соединение двух соосных валов
49. шарнирное соединение валов
50. телескопическое соединение валов
51. соединение двух валов посредством плавающей муфты
52. соединение двух валов посредством зубчатой муфты
53. соединение двух валов предохранительной муфтой
54. кулачковая односторонняя муфта сцепления
55. кулачковая двусторонняя муфта сцепления
56. фрикционная муфта сцепления (без уточнения вида и типа)
57. фрикционная односторонняя муфта (общее обозначение)
58. фрикционная односторонняя электромагнитная муфта
59. фрикционная односторонняя гидравлическая или пневматическая муфта (общее обозначение)
60. фрикционная двусторонняя муфта (общее обозначение)
61. фрикционная двусторонняя электромагнитная муфта
62. фрикционная двусторонняя гидравлическая или пневматическая муфта (общее обозначение)
63. фрикционная конусная односторонняя муфта
64. фрикционная конусная двусторонняя муфта
65. фрикционная дисковая односторонняя муфта
66. фрикционная дисковая двусторонняя муфта
67. фрикционная муфта с колодками
68. фрикционная муфта с разжимным кольцом
69. самовыключающая односторонняя муфта обгона
70. самовыключающая двусторонняя муфта обгона
71. самовыключающая центробежная муфта
72. тормоз конусный
73. тормоз колодочный
74. тормоз ленточный
75. тормоз дисковый
76. тормоз дисковый электромагнитный
77. тормоз дисковый гидравлический или пневматический
78. шарнирное соединение стержня с неподвижной опорой с движением только в плоскости чертежа
79. соединение стержня с опорой шаровым шарниром
80. маховик, жестко установленный на валу
81. эксцентрик, установленный на конце вала
82. конец вала под съемную рукоятку
83. рычаг переключения
84. рукоятка, закрепленная на конце вала
85. маховичок, закрепленный на конце вала
86. передвижные упоры

шарнирное соединение кривошипа

• 87а — шарнирное соединение кривошипа постоянного радиуса с шатуном
• 87б — шарнирное соединение кривошипа переменного радиуса с шатуном
• 87в — шарнирное соединение кривошипа постоянного радиуса с шатуном
• 87г — шарнирное соединение кривошипа переменного радиуса с шатуном

шарнирное соединение вала

• 88а — шарнирное соединение одноколейного вала с шатуном
• 88б — шарнирное соединение многоколенного вала с шатуном
• 88в — коленвал с жестким противовесом
• 88г — коленвал с маятниковым противовесом

кривошипно-кулисный механизм

• 89а — кривошипно-кулисный механизм с поступательно движущейся кулисой
• 89б — кривошипно-кулисный механизм с вращающейся кулисой
• 89в — кривошипно-кулисный механизм с качающейся кулисой

односторонний храповой зубчатый механизм с наружным зацеплением

двусторонний храповой зубчатый механизм с наружным зацеплением

односторонний храповой зубчатый механизм с внутренним зацеплением

мальтийский механизм с радиальным расположением пазов с наружным зацеплением

мальтийский механизм с радиальным расположением пазов с внутренним зацеплением

фрикционная передача с цилиндрическими роликами наружного зацепления (контакта)

фрикционная передача с цилиндрическими роликами внутреннего зацепления (контакта)

фрикционная передача с коническими роликами наружного зацепления

регулируемая фрикционная передача с коническими роликами внутреннего зацепления

регулируемая фрикционная передача с коническими шкивами и промежуточным кольцом

регулируемая фрикционная передача с подвижными коническими шкивами и клиновым ремнем

регулируемая фрикционная передача с тороидными шкивами и поворотными сферическими роликами

регулируемая фрикционная передача с полутороидными шкивами (типа Светозарова)

регулируемая торцовая фрикционная передача

регулируемая фрикционная передача со сферическими и коническими роликами

регулируемая фрикционная передача со сферическими и цилиндрическими роликами

фрикционная передача с цилиндрическими роликами

фрикционная передача с гиперболоидными роликами

шкив ступенчатый, закрепленный на валу

шкив холостой на валу

шкив рабочий, закрепленный на валу

указатели вращения вала соответственно: по часовой стрелке, против часовой стрелки и в обе стороны

открытая передача плоским ремнем

открытая передача плоским ремнем с натяжным роликом

перекрестная передача плоским ремнем

полуперекрестная передача плоским ремнем

угловая передача плоским ремнем

отводка ремня плоскоременной передачи

передача клиновидными (текстропными) ремнями

передача круглым ремнем или шнуром

общее обозначение цепной передачи без уточнения типа

роликовая цепная передача

бесшумная (зубчатая) цепная передача

цилиндрическая зубчатая передача с внешним зацеплением (общее обозначение)

цилиндрическая зубчатая передача с внешним зацеплением между параллельными валами, соответственно с косыми, прямыми и шевронными зубьями

цилиндрическая зубчатая передача с внутренним зацеплением между параллельными валами (общее обозначение)

коническая зубчатая передача

• 126а — коническая зубчатая передача между пересекающимися валами (общее обозначение без уточнения типа)
• 126б — коническая зубчатая передача соответственно с прямыми, спиральными и круговыми зубьями

коническая гипоидная зубчатая передача

зубчатая реечная передача, соответственно с шевронными, косыми и прямыми зубьями

общее обозначение зубчатой реечной передачи

реечная передача с червячной рейкой и червяком

реечная передача с зубчатой рейкой и червяком

винтовая зубчатая передача соответственно под прямым или острым углом

червячная передача

• 133а — червячная глобоидная передача
• 133б — червячная передача с цилиндрическим червяком

Пример кинематической схемы токарно-винторезного станка

Кучер А. М., Киватицкий М. М., Покровский А. А. Металлорежущие станки (альбом кинематических схем и узлов). Изд-во «Машиностроение», 1972.

Условные обозначения на кинематических схемах

Для того, чтобы схематично изобразить основные узлы станка или другого механизма используют кинематические схемы.

В таких схемах узлы, детали способы взаимодействия отдельных элементов механизма изображаются условно. Каждый типовой элемент имеет свое обозначение.

Как читать кинематические схемы станков

Для того, чтобы научиться читать кинематические схемы, необходимо знать обозначения отдельных элементов и научиться понимать взаимодействие отдельных составляющих. В первую очередь изучим наиболее обозначения наиболее распространенных элементов, условные обозначения на кинематических схемах представлены в ГОСТ 3462-52.

Обозначение валов

Вал на кинематической схеме обозначается жирной прямой линией. На схеме шпинделя изображается наконечник.

Обозначение подшипников на схемах

Обозначение подшипника зависит от его типа.

Подшипник скольжения изображается в виде обычных скоб-опор. Если подшипник упорный опоры изображаются под углом.

Шариковые подшипники на кинематических схемах станков изображаются следующим образом.

Шарики в подшипниках условно изображены в виде круга.

В условных изображениях роликовых подшипников ролики показаны в виде прямоугольников.

Схематическое обозначение соединений деталей

В кинематических схемах изображаются различные типы соединений валов и деталей.

Муфты на кинематической схеме

Условное обозначенние муфты зависит от ее типа, наиболее распространенные из них:

Обозначения односторонних муфт на кинематических схемах станков показано на рисунке.

Обозначение двусторонней муфты можно получить зеркально отобразив по горизонтали схему односторонней.

Обозначение зубчатых передач на схемах станков

Зубчатые передачи — один из самых распространенных элементов станков. Условное обозначение позволяет понять какой тип передачи используется — прямозубая, кососзубая, шевронная, коническая, червячная. Кроме того, по схеме можно узнать какое колесо больше, а какое меньше.

Ходовые винты и гайки также достаточно часто можно увидеть на кинематических схемах станков, изображаются они следующим образом.

Кинематическая схема станков и механизмов

Для полного понимания последовательности работы отдельных элементов созданного агрегата разрабатывается специальная схема взаимодействия. Схема кинематическая позволяет не только определить структуру всего агрегата, но и характер взаимодействия отдельных элементов. Она является своеобразным описанием его работы. Например, описание кинематической схемы станка включает все его элементы, способы соединения, принципы взаимодействия и точность работы каждой детали и конструкции в целом.

По назначению и выполняемым функциям схемы делятся на следующие типы:

• функциональные (поясняют основные функции каждой детали и всего механизма);
• структурные (предназначены для представления структуры всего агрегата);
• принципиальные (показывают последовательность различных связей между отдельными деталями).

Элементы, наносимые на чертёж, имеют стандартные обозначения. Зная назначения каждого из них можно понять особенности работы конкретного станка или агрегата.

Правила выполнения схем

Выполнение графических изображений кинематических схем производиться с использованием следующих правил:

• выбор правильного обозначения применяемой конструкции;
• точное указание места расположения отдельной детали;
• последовательность их взаимодействия;
• ширина линий (устанавливается существующими стандартами);
• правильность отображения сносок;
• нанесение необходимых надписей и символов.

Правила выполнения кинематических схем заключаются в описании следующих конструктивных единиц:

• отдельных элементов;
• линий кинематических связей;
• звеньев;
• кинематических пар (объединяют две или несколько элементов).

Разработчик вправе выбирать масштаб по своему усмотрению.Это разрешено утверждёнными стандартами. На чертеже допускается не соблюдение реального расположения конструктивных составляющих в корпусе агрегата.

Отдельной составляющей схемы считается блок (устройство, агрегат). Он предназначен для выполнения определённых функций. Его особенностью является не возможность деления на более мелкие детали без потери функционального назначения. Такими элементами являются: набор шестерён, один или несколько валов, установленные подшипники, используемый электродвигатель.

Линией связи между деталями обозначаются отрезком заданной длины и толщины. Он указывает на присутствие механизма связи между отдельными изделиями или устройствами. Если эта связь выполнена достаточно жёстко, конструкция объединяется в звено. Объединённые детали и звенья в единое целое называется установкой.

Для более подробного описания взаимодействующих элементов или звеньев, передачи направления движения допускается их объединение в так называемые кинематические пары. Особенности и порядок выполнения графических изображений зависит от их назначения.

На функциональных схемах отображают отдельные детали конструкции, которые задействованы в основном процессе передачи движения. Для удобства (по возможности) несколько деталей объединяют в отдельные функциональные группы. На чертеже обязательно отображают их функциональные связи. Каждый из них имеет собственный графический символ. Он установлен существующими стандартами и правилами оформления чертежей. Для лучшего понимания проходящего технологического процесса рекомендуется наносить технические характеристики использованных комплектующих. Кроме пояснительных надписей допускается размещение на свободном месте листа таблиц или диаграммы.

На принципиальных схемах отображают детали или их группы. Это могут быть, валы, передаточные механизмы или готовый двигатель. Они дают представление и понимание используемых принципов работы всего агрегата. Каждая деталь или узел изображается в отключённом состоянии (без указания порядка взаимодействия с другими деталями). Их составляются для проведения регулировок и отладки собранного агрегата. С этой целью изображаются все основные кинематические связи: механические и не механические. Эти связи наносятся между отдельными элементами, кинематическими парами или группами элементов. Графически они располагаются в границах контура, обозначающего корпус агрегата. Чертёж каждого механизма, состоящего из нескольких комплектующих, может исполняться отдельным документом. На основном листе делается соответствующая ссылка. Если в составе отдельного агрегата или целого устройства применяют несколько одинаковых деталей, допускается выполнение одного чертежа. Остальные изображаются с допустимыми упрощениями. Положение комплектующих изделий может быть выбрано на основании наиболее оптимального процесса взаимодействия. Если этого недостаточно разрешается изобразить пунктирными линиями конечное положение детали.

Для лучшего понимания разрешается переносить элементы по поверхности листа. Обязательным условием является сохранение кинематических и функциональных связей. При нехватке места на поле чертежа в рамках границ корпуса агрегата, допускается отдельную деталь вынести за границы. В этом случае обязательно должны быть выполнены пояснения для ссылок. Они должны обеспечивать сохранение кинематических связей.

На принципиальной схеме обязательно указывают:

• максимально допустимое число оборотов вращающихся валов, передаточных звеньев;
• допустимое отклонение детали от исходного состояния;
• справочные таблицы;
• графики и диаграммы;
• характеристики, полученные расчётным путём на этапе проектирования;
• надписи, для пояснения специфики отдельных изделий или кинематических пар.

Схема,разработанная для пояснения протекающих динамических процессов, включает размеры каждого изделия с указанием допустимых значений механических нагрузок. На ней подробно наносят характеристики валов, места расположения, применяемых опор. При пересечении различных деталей необходимо сохранять неразрывность начерченных линий. При наложении изображений различных конструкций дальнюю изображают как невидимую. Все линии и фигуры исполняются по правилам чертежной графики.

На кинематических схемах отображают:

• сплошными линиями установленной толщины –вращающиеся детали;
• линиями тоньше на половину–конструкции, которые указываются с упрощениями, например, червячные передачи или зубчатые колёса;
• взаимосвязи между отдельными составляющими, особенно кинематическими парами,выполняют пунктирными линиями;
• указание взаимосвязи между двигателем и передаточными механизмами–двойными пунктирными линиями;
• все связи, полученные расчётным путём, на этапе проектирования,при доработке наносятся тройными пунктирными линиями.

Кинематическим группам присваивают наименования. Оно поясняет тип и функциональное назначение. Могут быть указаны особенности привода подачи или специфику червячной передачи. Все эти пояснения делаются как вынесенные надписи на специально изображённой полке. Все эти надписи могут быть объединены в отдельный перечень. В нём делаются специальные пометки, указывающие на характеристики известные из справочников и стандартов, полученные расчётным путём и характеристики, получаемые в процессе отладки и регулировки всего механизма. В этом случае такие параметры помечаются специальной надписью, которая указывает, что они подбираются при регулировании.

Регламентирующие документы

Порядок и правила обозначения всех деталей, из которых состоит механизм,на всех типах схем установлены принятыми государственными стандартами. Эти правила, регламентируют порядок оформления графических элементов (фигур, надписей, обозначений)на кинематических схемах. Они являются обязательными для выполнения чертежей для любых механизмов и агрегатов.

В этот перечень входят:

• стандарт, определяющий перечень основных типов пояснительных надписей – ГОСТ 104-68;
• ГОСТ 2.701-84, включает пояснение основных видов и типов разрабатываемых схем;
• перечень установленных обозначений, разрешенных для использования ГОСТ 2.721–74;
• список обозначений: условные графические и общего назначения ГОСТ 2.747–68;

Они определяют место расположения и правила графического изображения (выбор толщины линий, формы значков, изображение сносок).

Область применения

Для понимания взаимосвязей отдельных деталей в полной структуре агрегата составляются кинематические схемы. На них отображают последовательность передачи различных видов перемещения деталей: вращательного или поступательного движения. Например, можно последовательно проследить передачу вращения от электродвигателя через передаточные звенья к конечному устройству.

Например, кинематическая схема токарного станка наглядно показывает, как передаётся вращательное движение якоря двигателя, к редуктору и к исполнительному механизму (передней бабке). На ней отображается путь поступательного движения подачи заготовки и режущего инструмента. На каждой схеме все детали машин объединены в единый стройный механизм.

Подобные схемы позволяют понять принцип работы самых сложных механизмов. К таким системам относится газораспределительный механизм (ГРМ) двигателей внутреннего сгорания. При рассмотрении системы сжатия педального механизма можно определить физические параметры каждого элемента, величину и направление сил действующих на них.

Важное значение имеют подробные кинематические схемы, составленные для комплексных обрабатывающих центров. Схемы механизмов типа бипод обладают гибридной кинематической структурой. Они объединяют: станину, механизмы параллельной кинематики, систему удержания заготовок и подачи режущего инструмента. Механизм подачи инструмента специальный многоцелевой механизм для содержания различного режущего инструмента и подачи его в необходимое время к поверхности заготовки для осуществления обработки поверхности.

Чтение кинематических схем

Система отечественных стандартов определяет перечень и правила обозначения каждой используемой детали. Таких изображений существует более двух сотен.Все знаки располагаются с соблюдением последовательности передачи движения от элемента к элементу. Они имеют своё графическое изображение. Например, подшипники качения и скольжения обозначаются двумя параллельными линиями заданной толщины. Муфта отображается в виде системы зубьев, которые входят в зацепление. В зависимости от применяемого знака, можно определить, какая муфта изображена: предохранительная или кулачковая.

Для станков, вал обозначается длиной сплошной линией, на котором располагаются различные элементы. Обозначение червячной передачи позволяет определить направление передачи обоих видов движений: поступательного и вращательного.

Для удобства чтения кинематической схемы любого оборудования все элементы нумеруются. Нумерация производится последовательно, начиная от двигателя и заканчивая конечным элементом. В соответствие с требованиями ЕСКД валы могут быть пронумерованы римскими цифрами, а остальные элементы схемы арабскими. Графические изображения (надписи или пояснения) располагают с помощью линий выноса. Каждая заканчивается небольшим отрезком (полкой) над которым наносят необходимые надписи. Их размещают на любом удобном свободном пространстве.

Чтение названий осуществляется на основании принятых наименований.Каждое имеет свою аббревиатуру. Она состоит из одной заглавной буквы и одной цифры. Вид обозначается заглавными буквами, например,К – кинематические, Г – гальванические. Тип цифрами, например, 1 – структурные, 2 – функциональные, 3 – принципиальные. Более подробный перечень таких обозначений можно найти в соответствующих таблицах. Таким образом, название может состоять из нескольких обозначений: ЭЗ – это схема электрическая принципиальная; К3 – кинематическая принципиальная.