Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
24
Добавлен:
10.05.2015
Размер:
6.19 Mб
Скачать

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

©Кузбасский государственный технический университет®

Кафедра начертательной геометрии и графики

ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ ЧЕРЧЕНИЕ

Методические указания к выполнению задания по курсу ©Начертательная геометрия. Инженерная графика® для студентов технических специальностей

Составители Л. Н. Бедина Т. Ф. Шумкина

Рассмотрены на заседании кафедры Протокол № 1 от 05.09.2007

Рекомендовано к печати учебно-методической комиссией специальности 240401 Протокол № 2 от 19.09.2007

Электронная копия находится в библиотеке главного корпуса ГУ КузГТУ

Кемерово 2007

1

1. ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ ЧЕРЧЕНИЕ

1.1. Целевое назначение

Целью задания является:

изучение Г0СТов: Г0СТ 2.301-68 ©Форматы®, ГОСТ 2.302-68 ©Масштабы®, ГОСТ 2.303-68 ©Линии®, ГОСТ 2.304-81 ©Шрифты чертежные®, ГОСТ 2.306-68 ©Обозначения графические материалов и правила их нанесения на чертежах®, ГОСТ 2.307-68 ©Нанесение размеров и предельных отклонений на чертежах®;

освоение приемов работы чертежными инструментами, а также выполнение надписей стандартным шрифтом;

изучение построения сопряжений, уклонов и конусностей;

приобретение навыков в построении циркульных и лекальных кривых.

1.2.Содержание задания

1.Построить сопряжения (приложение 1).

2.Выполнить чертеж профиля проката (приложение 2).

3.Вычертить шток или палец (приложение 3).

4.Построить лекальную кривую. Данные для построения взять из приложения 4 (табл. П.4.1).

Чертежи всех фигур выполняются по индивидуальным за-

даниям, выданным преподавателем.

2. УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПОСТРОЕНИЙ

2.1. Сопряжения

Сопряжением называется плавный переход от одной линии к другой, выполненный при помощи промежуточной линии. Основным свойством сопрягающихся линий является наличие общей касательной в точке сопряжения, которая перпендику-

2

лярна радиусу окружности в этой точке (рис. 2.1, а, б, в).

Касание называется внешним, если центры окружностей O1 и O2 лежат по разные стороны от касательной t (рис. 2.1, б) и внутренним, если центры находятся по одну сторону от общей касательной (рис. 2.1, в).

Для построения сопряжений необходимо определить центр сопряжения О и точки сопряжения А и В (рис. 2.1, г).

а) б)

в)

г)

Рис. 2.1

Центром сопряжения называется точка пересечения геометрических мест точек, удаленных на расстоянии радиуса сопряжения от сопрягаемых линий.

Точки сопряжения определяются либо в пересечении линий, соединяющих центры заданной окружности и сопрягающей дуги (точка А; рис. 2.1, г), либо в пересечении перпендикуляра, опущенного из центра сопряжения О на сопрягаемую прямую (точка В; рис. 2.1, г).

2.1.1. Построение касательных

Построение касательных к окружностям основано на том, что касательная перпендикулярна к радиусу, проведенному в

3

точку касания.

Примеры построения касательных к окружностям приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Порядок построения касательных к окружностям

Требу-

 

 

 

 

 

 

 

 

ется по-

Построения

Пояснения

строить

 

 

 

 

 

 

 

 

Каса-

 

 

Точки

касания

А и

тельную

 

В находятся в пере-

из точки

 

сечении вспомога-

К к

ок-

 

тельной окружности

ружно-

 

 

 

 

КО

 

сти

с

 

радиуса

 

 

 

с дан-

 

2

 

центром

 

 

 

 

 

 

 

ной окружностью.

в точке

 

 

КА и

 

КВ

каса-

О

 

 

 

 

 

тельные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Внеш-

 

О1М и О1N – каса-

нюю ка-

 

тельные из точки О1

сатель-

 

к вспомогательной

ную

к

 

окружности радиуса

двум

 

 

R2–R1

(см.

 

преды-

окруж-

 

дущий

 

 

пример).

ностям с

 

Точки

касания

В и

центра-

 

D получаются

при

ми

в

 

пересечении

 

радиу-

точках

 

сов О2М и О2N с ок-

О1 и О2

 

ружностью

радиуса

 

 

 

R2. Точки касания А

 

 

 

и С полу-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Продолжение табл. 2.1

Требу-

 

 

 

ется по-

Построения

Пояснения

строить

 

 

 

 

 

 

чаются при пересе-

 

 

 

чении

радиусов

 

 

 

О1А и О1С, прове-

 

 

 

денных параллель-

 

 

 

но О2В и О2D. АВ и

 

 

 

CD – внешние каса-

 

 

 

тельные

 

Внут-

 

Точки касания А, В,

реннюю

 

С, D находятся ана-

каса-

 

логично

предыду-

тельную

 

щему способу с той

к

двум

 

разницей,

что

окруж-

 

вспомогательная

ностям с

 

окружность прово-

центра-

 

дится суммой ра-

ми

в

 

диусов R2+R1

точках

 

АВ и СД – внут-

О1 и О2

 

ренние касательные

 

 

 

 

 

2.1.2. Построение сопряжений

Независимо от формы сопрягаемых линий (прямых или кривых) задачи на сопряжение решаются по следующему плану:

1)находят центр сопряжения;

2)определяют точки сопряжения;

3)проводят дугу между точками сопряжения.

Примеры построения сопряжений дугой заданного радиуса приведены в табл. 2.2.

5

Таблица 2.2

Порядок построения сопряжений

 

Дано

Построения

 

Пояснения

 

Две

пе-

 

Центр сопряжения О

ресе-

 

 

находится в точке пе-

кающие-

 

ресечения

 

вспомога-

ся

пря-

 

тельных

прямых,

от-

мые

 

 

стоящих

от

 

заданных

 

 

 

 

прямых m, n на рас-

 

 

 

 

стоянии R. Точки со-

 

 

 

 

пряжения А и В есть

 

 

 

 

основания

перпенди-

 

 

 

 

куляров,

опущенных

 

 

 

 

из центра О на задан-

 

 

 

 

ные прямые.

 

 

 

Прямая

 

Центр сопряжения О

L

и

ок-

 

находится в точке пе-

руж-

 

 

ресечения

 

вспомога-

ность

a

 

тельной прямой m, от-

радиуса

 

стоящей

от

 

заданной

R1 с цен-

 

прямой l на расстоя-

тром

в

 

нии R и вспомогатель-

точке О1

 

ной

дуги n

радиуса

 

 

 

 

R1+R с центром в точ-

 

 

 

 

ке О1 в случае внешне-

 

 

 

 

го

сопряжения

или

 

 

 

 

вспомогательной

дуги

 

 

 

 

радиуса R1-R в случае

 

 

 

 

внутреннего

 

сопряже-

 

 

 

 

ния. Точка сопряжения

 

 

 

 

А есть основание пер-

 

 

 

 

пендикуляра,

опущен-

 

 

 

 

ного из центра О на

 

 

 

 

прямую L. Точка со-

 

 

 

 

пряжения В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

Продолжение табл. 2.2

Дано

Построения

 

Пояснения

 

 

 

определяется

в

точке

 

 

 

пересечения линии, со-

 

 

 

единяемой центры ОО1

 

 

 

с данной окружностью

Две

ок-

 

Центр сопряжения О

ружно-

 

находится в точке пе-

сти

ра-

 

ресечения

вспомога-

диусов

 

тельных

дуг

окружно-

R1 и R2 c

 

стей

(положение цен-

центра-

 

тров этих дуг и вели-

ми

в

 

чины их радиусов см.

точках

 

из

чертежей).

Точки

О1 и О2

 

сопряжения А и В оп-

 

 

 

ределяются

в

точках

 

 

 

пересечения

заданных

 

 

 

окружностей с прямы-

 

 

 

ми,

 

соединяющими

 

 

 

центры,

соответствен-

 

 

 

но ОО1 и ОО2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

Продолжение табл. 2.2

Дано

Построения

Пояснения

 

 

 

2.2. Лекальные кривые

Лекальные кривые применяются при построении очертаний многих технических деталей: профилей зубьев, кулачков, эксцентриков, фланцев, кронштейнов, крышек и т.п.

С помощью кривых исследуют различные процессы, изображают функциональные зависимости и пр.

Методы построения кривых опираются на их свойства и способы образования. Графическими построениями необходимо найти ряд точек кривой и соединить их плавной линией с помощью лекала (рис. 2.2).

Для очерчивания кривой по лекалу рекомендуется предварительно соединить точки кривой карандашом от руки тонкой плавной линией, а затем подобрать лекало к отдельным участкам кривой и обвести их сплошной основной линией. При обводке по лекалу каждого нового участка кривой необходимо лекало прикладывать так, чтобы оно перекрывало небольшой участок уже обведённой кривой и проходило не менее чем через 4–5 точек. Причем участок между последними двумя перекрытыми точками не обводят (см. рис. 2.2).

8

Рис. 2.2

2.2.1.Построение лекальной кривой

Окривой студент должен знать следующее:

1)геометрическое определение кривой;

2)основные элементы и основные свойства кривой;

3)построение кривой по заданным элементам.

Спираль Архимеда (рис. 1, приложение 4) можно рассматривать как траекторию точки, двигающейся равномер- но-поступательно по радиусу равномерно вращающегося круга, следовательно, эта кривая представляет собой множество точек, радиус-вектор которых изменяется пропорционально углу вращения.

При построении спирали Архимеда заданную окружность и ее радиус делят на одинаковое количество равных частей. Точки деления окружности соединяют прямыми с центром О. На первом луче 01 откладывают одно деление радиуса, на втором – два и т. д. Полученный ряд точек принадлежит очерку спирали.

Гипербола (рис. 2, приложение 4) – плоская кривая, у которой разность расстояний от любой ее точки до двух заданных точек – есть величина постоянная.

Отмечают расстояние a и b (точки А1 , А2 и F1, F2). Из точки, находящейся на половине фокусного расстояния b проводят полуокружность радиуса F1O. На пересечении дуги и перпендикуляров к оси, проведенных из точек А1 и, А2 находят точки, через которые пройдут асимптоты гиперболы. От точки F2 вправо от-

9

кладывают отрезки произвольной длины. Радиусы r1, r2 и т. д., равны расстоянию от вершины гиперболы А2 до отмеченной точки. Размеры радиусов R1, R2, R3 и т. д. равны расстоянию от точки А1 до той же отмеченной точки. Построение точек левой ветви гиперболы осуществляется с помощью радиусов r и R, проведенных из точки F2.

Парабола – плоская кривая, каждая точка которой расположена на одинаковых расстояниях от заданной прямой АВ (директриса) и фокуса.

Первый способ (рис. 3, приложение 4). Отрезки АВ и СD

делят на несколько равных частей. После этого из вершины параболы проводят лучи к точкам 1, 2 и т. д. на отрезке ВD, а из одноименных точек, расположенных на отрезке АВ – лучи, параллельные отрезку ВD. Пересечение лучей дает точки параболы.

Второй способ (рис. 4, приложение 4). После деления отрезков АВ и ВD на несколько равных частей к отрезку ВD проводят перпендикуляры, а из точки D – лучи, проходящие через одноименные точки на отрезке АВ.

Эвольвента (рис. 5, приложение 4) – траектория любой точки прямой линии, перекатываемой по окружности без скольжения.

Окружность делят на несколько равных частей. В точках 1, 2, 3 и т. д. проводят касательные к окружности, направленные в одну сторону. Точки эвольвенты находят, исходя из того, что при развертывании окружности точка I должна отстоять от точки 1 на расстоянии, равном длине дуги между точками 0 и 1 на прямой 0 – 8, а точка II отстоит от точки 2 на расстоянии равном длине дуги между точками 0 и 2.

Кардиоида (рис. 6, приложение 4) – траектория точки А некоторой окружности, перекатывающейся без скольжения (касание наружное) по неподвижной окружности.

Направляющую окружность диаметра D делят на несколько равных частей. Из точек деления, например, В и Е, проводят линии, через начальную точку А. На этих линиях от точек откладывают отрезки, равные заданному диаметру D. Полученные точки соединяют с помощью лекала.

Эллипс – плоская замкнутая кривая, для которой сумма расстояний от любой ее точки до двух точек (фокусов) эллип-