В общем случае построение сопряжения окружности m радиуса R 1 и прямой l окружностью радиуса R (рис. 30, а, б) производится следующим образом:
– на расстоянии R параллельно l проводим l’ (ГМ к прямой);
– с центром в точке О 1 проводим m’ (ГМ к окружности), радиусом равным сумме R и R 1 или радиусом равным разности R и R 1 ;
– точка О пересечения l’ и m’ является центром сопряжения;
– опускаем из О перпендикуляр на прямую l. Получаем точку сопряжения А;
– через О и О 1 проводим прямую и отмечаем точку сопряжения В пересечения ее с окружностью m;
– с центром в точке О радиусом R между точками А и В проводим дугу сопряжения.
Рис. 30. Построение сопряжения прямой линии с окружностью
Сопряжение двух окружностей
При построении внешнего сопряжения двух окружностей m 1 и m 2 дугой заданного радиуса R (рис.31) центр сопрягающей дуги – точка О – определяется пересечением двух геометрических мест m 1 ’ и m 2 ’ – вспомогательных окружностей радиусов R+R 1 и R+R 2 , проведенных соответственно из центров сопрягаемых окружностей, т.е. из точек О 1 и О 2 . Точки сопряжения А и В определяются как точки пересечения заданных окружностей с прямыми ОО 1 и ОО 2 .
Внутреннее сопряжение дуг радиусов R 1 и R 2 дугой радиуса R показано на рис. 32.
Рис. 31. Внешнее сопряжение двух окружностей
Рис. 32. Внутреннее сопряжение двух окружностей
Для определения центра О дуги сопряжения проводим из точек О 1 и О 2 вспомогательные дуги m 1 ’ и m 2 ’ – два геометрических места – радиусами R–R 1 и R–R 2 . Точка пересечения этих дуг является центром сопряжения. Из точки О через точки О 1 и О 2 проводим прямые до пересечения с окружностями m 1 и m 2 и получаем точки сопряжения А и В. Между этими точками и проводится дуга окружности сопряжения радиуса R с центром в точке О.
При смешанном сопряжении (рис. 33) центр сопряжения О определяется в пересечении двух геометрических мест – вспомогательных окружностей радиусов R+R 1 и R–R 2 , проведенных соответственно из центров О 1 и О 2 . Точки сопряжения А и В лежат на пересечении линий центров ОО 1 и ОО 2 с дугами заданных окружностей.
Рис. 33. Построение смешанного сопряжения двух окружностей
Построение касательных прямых
Построение касательных к окружностям основано на том, что касательная прямая перпендикулярна к радиусу окружности, проведенному в точку касания.
Построение касательной к окружности из точки А, лежащей вне окружности (рис. 34). Отрезок ОА, соединяющий данную точку А с центром О окружности, делим пополам и из полученной точки О 1 , как из центра, описываем вспомогательную окружность радиусом О 1 А. Вспомогательная окружность пересекает заданную в точке В, являющейся точкой касания. Прямая АВ будет касательной к окружности, т.к. угол АВО прямой, как вписанный во вспомогательную окружность и опирающийся на ее диаметр.
Построение касательной к двум окружностям. Касательная к двум окружностям может быть внешней, если обе окружности расположены с одной стороны от нее, и внутренней, если окружности расположены с разных сторон от касательной.
Рис. 34. Построение касательной к окружности
Для построения внешней касательной к окружностям радиусов R 1 и R 2 (рис. 35) поступаем следующим образом:
1). из центра О 2 большей окружности проводим вспомогательную окружность радиусом R 2 –R 1 ;
2). отрезок О 1 О 2 делим пополам;
3). с центром О 3 проводим вспомогательную окружность радиусом О 3 О 2 ;
4). отмечаем точки пересечения двух вспомогательных окружностей - М и N;
5). через точку О 2 и полученные точки проводим прямые до пересечения с окружностью радиуса R 2 . Получаем точки В и D;
6). из центра О 1 проводим прямые О 1 А и О 1 С соответственно параллельные О 2 В и О 2 D до пересечения с окружностью радиуса R 1 в точках А и С.
Прямые АВ и СD – искомые внешние касательные к двум окружностям.
Рис. 35. Построение внешней касательной к двум окружностям
Построение внутренней касательной к двум окружностям радиусов R 1 и R 2 (рис. 36).
Рис. 36. Построение внутренней касательной к двум окружностям
Из центра одной из окружностей, например из О 1 , проводим вспомогательную окружность радиусом R 1 + R 2 . Делим отрезок О 1 О 2 пополам и из полученной точки О 3 проводим вторую вспомогательную окружность радиусом О 1 О 3 . Точки М и N пересечения вспомогательных окружностей соединяем прямыми с центром О 1 и на их пересечении с окружностью радиуса R 1 получаем точки касания А и C. Из точки О 2 проводим прямую, параллельную О 1 А и получаем точку касания В на окружности R 2 . Аналогично строится точка D. Прямые АВ и СD – искомые внутренние касательные к двум окружностям.
Часто при изображении на чертеже контура детали приходится выполнять плавный переход одной линии в другую (плавный переход между прямыми линиями или окружностями) для выполнения конструктивных и технологических требований. Плавный переход одной линии в другую называют сопряжением.
Для построения сопряжений необходимо определить:
- центры сопряжений (центры, из которых проводят дуги);
- точки касания/точки сопряжения (точки, в которых одна линия переходит в другую);
- радиус сопряжения (если он нс задан).
Рассмотрим основные типы сопряжений.
Сопряжение (касание) прямой и окружности
Построение прямой, касательной к окружности. При построении сопряжения прямой и окружности используется известный признак касания этих линий: прямая, касательная к окружности, составляет прямой угол с радиусом, проведенным в точку касания (рис. 1.12).
Рис. 1.12.
К - точка касания
Для проведения касательной к окружности через точку Л, лежащую вне окружности, необходимо:
- 1) соединить заданную точку А (рис. 1.13) с центром окружности О;
- 2) отрезок ОА разделить пополам (ОС = СА, см. рис. 1.7) и провести вспомогательную окружность радиусом СО (или СА);
Рис. 1.13.
3) точку /С, (или К.» поскольку задача имеет два решения) соединить с точкой А.
Линия АК^ (или АК.,) является касательной к заданной окружности. Точки K i и К 2 - точки касания.
Следует отметить, что рис. 1.13 иллюстрирует также один из способов точного графического построения двух перпендикулярных прямых (касательной и радиуса).
Построение прямой, касательной к двум окружностям. Обращаем внимание читателя на то, что задачу построения прямой, касательной к двум окружностям, можно рассматривать как обобщенный случай предыдущей задачи (построение касательной из точки к окружности). Сходство этих задач прослеживается из рис. 1.13 и 1.14.
Внешнее касание двух окружностей. При внешнем касании (см. рис. 1.14) обе окружности лежат но одну сторону от прямой.
На рис. 1.14 изображены малая окружность радиусом R с центром в точке А и большая окружность радиусом R { с центром в точ-
Рис. 1.14. Построение внешней касательной к двум окружностям ке О. Чтобы построить внешнюю касательную к этим окружностям, необходимо выполнить следующие действия:
- 1) через центр О большей окружности провести вспомогательную окружность радиусом (/?, - R);
- 2) построить касательные к вспомогательной окружности из точки А (центр малой окружности). Точки К { и К., - точки касания прямых и окружности (заметим, что задача имеет два решения);
- 3) точки К { и К 2 соединить с центром О и продолжить эти линии до пересечения с окружностью радиусом R v Точки пересечения К л и /С, являются точками касания (сопряжения);
- 4) через точку А провести радиусы, параллельные линиям ()К Л и ОК г Точки пересечения этих радиусов с малой окружностью - точки К- и К л являются точками касания (сопряжения);
- 5) соединив точки К л и /С (; , а также К л и К 5 , получить искомые касательные.
Внутреннее касание двух окружностей (окружности лежат по разные стороны от прямой, рис. 1.15) выполняется по аналогии с внешнем касанием, с той лишь разницей, что через центр О большей окружности проводится вспомогательная окружность радиусом /?, + R. Па рис. 1.15 изображено два возможных решения задачи.
Рис. 1.1
Сопряжение пересекающихся прямых дугой окружности заданным радиусом. Построение (рис. 1.16) сводится к построению окружности радиусом R, касающейся одновременно обеих заданных линий.
Для нахождения центра этой окружности проводим две вспомогательные прямые, параллельные заданным, на расстоянии R от каждой из них. Точка пересечения этих прямых является центром О дуги сопряжения. Перпендикуляры, опущенные из центра О на заданные прямые, определяют точки сопряжения (касания) /С, и К 2 .
Рис. 1.16.
Рис. 1.17. Построение сопряжения окружности и прямой дугой заданным радиусом R:
а - внутреннее касание; б - внешнее касание
Сопряжение окружности и прямой дугой заданным радиусом.
Примеры построения сопряжений окружности и прямой дугой заданным радиусом R приведены на рис. 1.17.
Лист № 4
Цель задания : ознакомление с правилами построения плавного перехода от одной линии к другой.
Выполнить на листе формата А4 задание «Сопряжение», взяв данные по своему варианту из таблицы 6 (стр. 38-41).
Сопряжением линий называется плавный переход по кривой от одной линии к другой. Точкой сопряжения линий называется общая точка двух сопрягаемых линий, это точка в которой одна линия переходит в другую линию.
Построение сопряжений основано на геометрических понятиях о прямых, касательных к окружностям и на свойствах касающихся между собой окружностей.
Для правильного выполнения чертежей необходимо уметь выполнять построения сопряжений, которые основаны на двух положениях:
1. Для сопряжения прямой линии и дуги необходимо, чтобы центр окружности, которой принадлежит дуга, лежал на перпендикуляре к прямой, восстановленном из точки сопряжения (рисунок 38). При сопряжении прямой линии и кривой прямая должна являться одновременно касательной к кривой.
2. Для сопряжения двух дуг необходимо, чтобы центры окружностей, которым принадлежат дуги, лежали на прямой, проходящей через точку сопряжения и перпендикулярной к общей касательной этих дуг (рисунок 38). Точку сопряжения находят на прямой, соединяющей центры окружностей. Точка сопряжения (В) является границей двух линий, здесь кончается одна линия и начинается другая. Следовательно, точки сопряжения являются вместе с тем и точками касания прямой и дуги или двух дуг.
Рисунок 38 – Построение сопряжений
Рассмотрим построение сопряжений сторон угла (острого, тупого, прямого) дугой заданного радиуса R (рисунок 39).
На рисунке 39а выполнено построение сопряжения сторон острого угла дугой, на рисунке 39б – тупого угла, на рисунке 39в – прямого.
Сопряжение выполняется следующим образом: параллельно сторонам угла на расстоянии, равном радиусу дуги R, проводят две вспомогательные прямые линии. Точка пересечения этих линий будет центром дуги радиуса R, т.е. центром сопряжения. Из центра О описывают дугу, плавно переходящую в прямые – стороны угла. Дугу заканчивают в точках М и N – это точки сопряжения, они являются основаниями перпендикуляров, опущенных из центра О на стороны угла.
Рисунок 39 – Построение сопряжений
Рассмотрим построение сопряжения дуги с дугой.
Сопряжение двух дуг окружностей может быть внутренним, внешним и смешанным.
При внутреннем сопряжении центры О и О 1 сопрягаемых дуг находятся внутри сопрягающей дуги радиуса R (рисунок 40а).
При внешнем сопряжении центры О и О 1 сопрягаемых дуг радиусов R 1 и R 2 находятся вне сопрягающей дуги радиуса R (рисунок 40б).
При смешанном сопряжении центр О 1 одной из сопрягаемых дуг лежит внутри сопрягающей дуги радиуса R, а центр О другой сопрягаемой дуги вне её (рисунок 40в).
а) б) в)
Рисунок 40 – Построение сопряжений
Построение внутреннего сопряжения.
а) радиусы сопрягаемых окружностей R 1 и R 2 ;
б) расстояние l 1 и l 2 между центрами этих дуг;
в) радиус R сопрягающей дуги.
Требуется:
в) провести дугу сопряжения.
Построение сопряжения показано на рисунке 40а. По заданным расстояниям между центрами l 1 и l 2 на чертеже намечают центры О и О 1 , из которых описывают сопрягаемые дуги радиусов R 1 и R 2 . Из центра О 1 проводят вспомогательную дугу окружности радиусом, равным разности радиусов сопрягающей дуги R и сопрягаемой R 2 , а из центра О – радиусом, равным разности радиусов сопрягающей дуги R и сопрягаемой R 1 . Вспомогательные дуги пересекутся в точке О 2 , которая и будет искомым центром сопрягающей дуги.
Для нахождения точек сопряжения точку О 2 соединяют с точками О и О 1 прямыми линиями. Точки пересечения продолжения прямых О 2 О и О 2 О 1 с сопрягаемыми дугами являются искомыми точками сопряжения (точки S и S 1).
Радиусом R из центра О 2 проводят сопрягающую дугу между точками сопряжения S и S 1 .
Построение внешнего сопряжения.
б) расстояние l 1 и l 2 между центрами этих дуг;
в) радиус R сопрягающей дуги.
Требуется:
а) определить положение центра О 2 сопрягающей дуги;
б) найти точки сопряжения S и S 1 ;
в) провести дугу сопряжения.
Построение внешнего сопряжения показано на рисунке 40б. По заданным расстояниям между центрами l 1 и l 2 на чертеже намечают центры О и О 1 , из которых описывают сопрягаемые дуги радиусов R 1 и R 2 . Из центра О проводят вспомогательную дугу окружности радиусом, равным сумме радиусов сопрягаемой дуги R 1 и сопрягающей R, а из центра О 1 – радиусом, равным сумме радиусов сопрягаемой R 2 и сопрягающей R. Вспомогательные дуги пересекутся в точке О 2 , которая и будет искомым центром сопрягающей дуги.
Для нахождения точек сопряжения центры дуг соединяют прямыми линиями ОО 2 и О 1 О 2 . Эти две прямые пересекают сопрягаемые дуги в точках сопряжения S и S1.
Из центра О 2 радиусом R проводят сопрягающую дугу, ограничивая её точками сопряжения S и S 1 .
Построение смешанного сопряжения.
а) радиусы R 1 и R 2 сопрягаемых дуг окружностей;
б) расстояние l 1 и l 2 между центрами этих дуг;
в) радиус R сопрягающей дуги.
Требуется:
а) определить положение центра О 2 сопрягающей дуги;
б) найти точки сопряжения S и S 1 ;
в) провести дугу сопряжения.
Пример смешанного сопряжения приведен на рисунке 41 а,б .
а) б)
Рисунок 41 – Построение сопряжений
По заданным расстояниям между центрами l 1 и l 2 на чертеже намечают центры О и О 1 , из которых описывают сопрягаемые дуги радиусов R 1 и R 2 . Из центра О проводят вспомогательную дугу окружности радиусом, равным сумме радиусов сопрягаемой дуги R 1 и сопрягающей R, а из центра О 1 – радиусом, равным разности радиусов R и R 2 . Вспомогательные дуги пересекутся в точке О 2 , которая и будет искомым центром сопрягающей дуги.
Соединив точки О и О 2 прямой получают точку сопряжения S 1 , соединив точки О 1 и О 2 находят точку сопряжения S. Из центра О 2 проводят дугу сопряжения от S до S 1 .
Таблица 6 – Варианты графической работы на построение сопряжений
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1
2
3
4
5
6
7
8Продолжение таблицы 6
|
|
|
|
|
|
|
|
9
10
11
12
13При вычерчивании деталей машин и приборов, контуры очертаний которых состоят из прямых линий и дуг окружностей с плавными переходами от одной линии в другую, часто применяют сопряжения (рис.1).
Рис. 1
а) рычаг; б) двурогий крюк
Сопряжением называется плавный переход одной линии в другую.
Для построения сопряжения надо найти:
1. центры сопряжений, из которых проводят дуги;2. точки сопряжений, в которых одна линия переходит в другую (при построении контура изображения сопрягающиеся линии нужно доводить точно до этих точек);
3. радиус сопряжения (обычно он задан).
Сопряжения бывают нескольких видов:
1) сопряжение двух прямых , расположенных:
а) под прямым углом;б) под острым углом;
в) под тупым углом;
г) параллельно.
2) сопряжение прямой и дуги:
а) проведение касательной к окружности от точки,принадлежащей окружности;б) проведение касательной к окружности от точки, не принадлежащей окружности;
в) сопряжение дуги и прямой линии дугой заданного радиуса.
3) сопряжение двух дуг :
а) внешнее сопряжение;
б) внутреннее сопряжение;
в) смешанное сопряжение. Разберём все по-порядку.
Сопряжение двух прямых, расположенных под прямым углом дугой окружности заданного радиуса.
При выполнении чертежей деталей, выполняют построение сопряжения двух сторон угла дугой окружности заданного радиуса (рис.2).
Рис. 2
а)сопряжение сторон острого угла; б) сопряжение сторон тупого угла.
Даны прямые линии под прямым, острым и тупым углами (рис. 3, 4, 5). Нужно построить сопряжения этих прямых дугой заданного радиуса R .Для всех трех случаев применяют общий способ построения.
1. Находят точку О - центр сопряжения, который должен лежать на расстоянии R от сторон угла в точке пересечения прямых, проходящих параллельно сторонам угла на расстоянии >R от них (рис. 3, 4, 5). Для построения прямых, параллельных сторонам угла, из произвольных точек, взятых на прямых, раствором циркуля, равным R, делают засечки и к ним проводят касательные.
2. Находят точки сопряжений, для этого опускают перпендикуляры из точки О на заданные прямые. 3. Из точки О, как из центра, описывают дугу заданного радиуса R между точками сопряжений (рис. 3, 4, 5).
Рис. 3. Сопряжение прямого угла
Рис. 4. Сопряжение острого угла
Рис.5. Сопряжение тупого угла
Сопряжение двух параллельных прямых <
Заданы две параллельные прямые и на одной из них точка сопряжения m (рис. 6,а). Требуется построить сопряжение.
Построение выполняют следующим образом:
1. Находят центр сопряжения и радиус дуги (рис. 6,б). Для этого из точки m на одной прямой проводят перпендикуляр до пересечения с другой прямой в точке n. Отрезок делят пополам (см. здесь).
2. Из точки О - центра сопряжения радиусом Оm = Оn описывают дугу до точек сопряжения m и n (рис. 6, в).
Рис.6. Сопряжение двух параллельных прямых
Сопряжения прямой с дугой окружности
Проведение касательной к окружности от точки, принадлежащей окружности
Если задана окружность и надо построить касательную к этой окружности в заданной точке, то строят перпендикуляр к прямой, проходящий через центр окружности и заданную точку (рис.7).
Рис. 7
Проведение касательной к окружности от точки, не принадлежащей окружности
Задана окружность с центром О и точка А (рис. 8, а). Требуется провести из точки А касательную к окружности.1. Точку А соединяют прямой с заданным центром О окружности.
Строят вспомогательную окружность диаметром, равным О 1 А (рис. 8, а). Чтобы найти центр О 1 - делят отрезок ОА пополам (см. здесь).
2. Точки m и n пересечения вспомогательной окружности с заданной - искомые точки касания. Точку А соединяют прямой с точками m или n (рис. 8, б). Прямая Am будет перпендикулярна к прямой Оm , так как угол АmО опирается на диаметр.
Рис. 8. Построение касательной к окружности
Проведение прямой, касательной к двум окружностям
Заданы две окружности радиусом R и R 1 . Требуется построить касательную к ним.
Различают два случая касания: внешнее (рис. 9,б) и внутреннее (рис. 9, в).
При внешнем касании построение выполняют следующим образом:
1. Из центра О проводят вспомогательную окружность радиусом, равным разности радиусов заданных окружностей, т. е. R - R 1 (рис. 9, а). К этой окружности из центра О 1 проводят касательную Оm . Построение касательной показано на рис. 8.
2. Радиус, проведенный из точки О в точку n , продолжают до пересечения в точке m с заданной окружностью радиусом R . Параллельно радиусу Оm проводят радиус 0 1 р меньшей окружности. Прямая, соединяющая точки сопряжений m и р ,- касательная к заданным окружностям (рис. 9, б).
При внутреннем касании построение проводят аналогично, но вспомогательную окружность проводят радиусом, равным сумме радиусов R + R 1 (см. рис. 9, в). Затем из центра O 1 проводят касательную к вспомогательной окружности (см. рис. 8). Точку n соединяют радиусом с центром О . Параллельно радиусу On проводят радиус O 1 р меньшей окружности. Искомая касательная проходит через точки сопряжений m и р .
Рис. 9. Построение касательной к двум окружностям
Сопряжение дуги и прямой линии дугой заданного радиуса
Заданы дуга окружности радиусом R и прямая. Требуется соединить их дугой радиусом R 1 .
1. Находят центр сопряжения (рис. 10,а), который должен находиться на расстоянии R 1 от дуги и от прямой. Такому условию соответствует точка пересечения прямой линии, параллельной заданной прямой, проходящей от нее на расстоянии R 1 , и вспомогательной дуги, отстоящей от заданной также на расстоянии R 1 . Поэтому проводят вспомогательную прямую, параллельную заданной прямой, на расстоянии, равном радиусу сопрягающей дуги R 1 (рис. 10, а). Раствором циркуля, равным сумме заданных радиусов R + R 1 , описывают из центра О дугу до пересечения с вспомогательной прямой. Полученная точка O 1 - центр сопряжения.
2. По общему правилу находят точки сопряжения (рис. 10, б). Соединяют прямой центры сопрягаемых дуг O 1 и О . Опускают из центра сопряжения O 1 перпендикуляр на заданную прямую.
3. Из центра сопряжения O 1 между точками сопряжения m и n проводят дугу, радиус которой равен R 1 (см. рис. 10, б).
Рис. 10. Сопряжение дуги окружности и прямой
Сопряжение двух дуг окружности дугой заданного радиуса
Заданы две дуги радиусами R 1 и R 2 . Требуется построить сопряжение дугой, радиус которой задан.
Различают три случая касания: внешнее , внутреннее и смешанное .
При внешнем сопряжении центры О 1 и О 2 сопрягаемых дуг радиусов R 1 и R 2 находятся вне сопрягающей дуги радиуса R (рис. 11, а).
При внутреннем сопряжении центры О 1 и О 2 сопрягаемых дуг находятся внутри сопрягающей дуги радиуса R (рис. 11, б).
При смешанном сопряжении центр О 1 одной из сопрягаемых дуг лежит внутри сопрягающей дуги радиуса R , а центр О 2 другой сопрягаемой дуги вне ее (рис.13).
Во всех случаях центры сопряжений должны быть расположены на расстоянии, равном радиусу дуги сопряжения, от заданных дуг. По общему правилу на прямых, соединяющих центры сопрягаемых дуг, находят точки сопряжения.
Рис. 11. Сопряжение дуг окружностей
а) внешнее сопряжение; б) внутреннее сопряжение
Ниже приведен порядок построения для внешнего и внутреннего сопряжения.
Для внешнего сопряжения:
1. Из центров O 1 и О 2 раствором циркуля, равным сумме радиусов заданной и сопрягающей дуг, проводят вспомогательные дуги (рис. 12,а); радиус дуги, проведенной из центра O 1 , равен R + R 3 , а радиус дуги, проведенной из центра O 2 , равен R 2 + R 3 . На пересечении вспомогательных дуг расположен центр сопряжения - точка О 3 ,.
2. Соединив прямыми точку O 1 с точкой O 3 и точку O 2 с точкой O 3 , находят точки сопряжения m и n (см. рис. 12, б),
3. Из точки О 3 раствором циркуля, равным R 3 , между точками m и n описывают сопрягающую дугу.
Для внутреннего сопряжения выполняют те же построения, но радиусы дуг берут равными разности радиусов сопрягающей и заданной дуг, т.е. R 4 - R 1 и R 4 - R 2 . Точки сопряжения р и k лежат на продолжении линий, соединяющих точку О 4 с точками O 1 и O 2 .
Рис. 12. Сопряжение двух дуг окружности
Построение смешанного сопряжения
Заданы две дуги радиусами R 1 и R 2 с заданным расстоянием между центрами. Требуется построить сопряжение дугой, радиус которой задан.
По заданному расстоянию между центрами на чертеже намечают центры О 1 и О 2 , из которых описывают сопрягаемые дуги радиусов R 1 и R 2 . Из центра О 1 проводят вспомогательную дугу окружности радиусом, равным разности радиусов сопрягающей R и сопрягаемой дуги R 1 , а из центра О 2 - радиусом, равным сумме радиусов R и R 2 . Вспомогательные дуги пересекутся в точке О, которая будет искомым центром сопрягающей дуги.
Соединив точки О и О 1 прямой, находят точку сопряжения А; соединив точки О и О 2 , получают точку сопряжения В. Из центра О проводят дугу сопряжения от А до В.
Рис. 13. Смешанное сопряжение
Для точного и правильного выполнения чертежей необходимо уметь выполнять построения сопряжений, которые основаны на двух положениях.
1. Для сопряжения прямой линии и дуги необходимо, чтобы центр окружности, которой принадлежит дуга, лежал на перпендикуляре к прямой, восставленном из точки сопряжения.
2. Для сопряжения двух дуг необходимо, чтобы центры окружностей, которым принадлежат дуги, лежали на прямой, проходящей через точку сопряжения.
При вычерчивании контура детали необходимо разобраться, где имеются плавные переходы, и представить себе, где надо выполнить те или иные виды сопряжения.
Для приобретения навыков построения сопряжения выполняют упражнения по вычерчиванию контуров сложных деталей. Перед упражнением необходимо просмотреть задание, наметить порядок построения сопряжений и только после этого приступить к выполнению построений.
Нахождение точек сопряжения показано на рисунке 14.
Рис. 14. Нахождение точек сопряжения
Внешним сопряжением считается сопряжение, при котором центры сопрягаемых окружностей (дуг) O 1 (радиус R 1) и O 2 (радиус R 2) располагаются за сопрягающей дугой радиуса R. На примере рассмотрено внешнее сопряжение дуг (рис.5). Сначала находим центр сопряжения. Центром сопряжения является точка пересечения дуг окружностей с радиусами R+R 1 и R+R 2 , построенных из центров окружностей O 1 (R 1) и O 2 (R 2) соответственно. Затем центры окружностей O 1 и O 2 соединяем прямыми с центром сопряжения, точкой O, и на пересечении линий с окружностями O 1 и O 2 получаем точки сопряжения A и B. После этого, из центра сопряжения строим дугу заданного радиуса сопряжения R и соединяем ей точки A и B.
Рисунок 5. Внешнее сопряжение дуг окружностей
Внутреннее сопряжение дуг окружностей
Внутренним сопряжением называется сопряжение, при котором центры сопрягаемых дуг O 1 , радиуса R 1 , и O 2 , радиус R 2 , располагаются внутри сопрягающей их дуги заданного радиуса R. На рис.6 приведён пример построения внутреннего сопряжения окружностей (дуг). Вначале мы находим центр сопряжения, которым является точка O, точка пересечения дуг окружностей с радиусами R-R 1 и R-R 2 проведённых из центров окружностей O 1 и O 2 соответственно. После чего соединяем центры окружностей O 1 и O 2 прямыми линиями с центром сопряжения и на пересечении линий с окружностями O 1 и O 2 получаем точки сопряжения A и B. Затем из центра сопряжения строим дугу сопряжения радиуса R и строим сопряжение.
|
Рисунок 6. Внутреннее сопряжение дуг окружностей |
Рисунок 7.Смешанное сопряжение дуг окружностей |
Смешанное сопряжение дуг окружностей
Смешанным сопряжением дуг является сопряжение, при котором центр одной из сопрягаемых дуг (O 1) лежит за пределами сопрягающей их дуги радиуса R, а центр другой окружности(O 2) – внутри её. На рис.7 приведён пример смешанного сопряжения окружностей. Сначала находим центр сопряжения, точку O. Для нахождения центра сопряжения строим дуги окружностей с радиусами R+ R 1 , из центра окружности радиуса R 1 точки O 1 , и R-R 2 , из центра окружности радиуса R 2 точки O 2 . После чего соединяем центр сопряжения точку O с центрами окружностей O 1 и O 2 прямыми и на пересечении с линиями соответствующих окружностей получаем точки сопряжения A и B. Затем строим сопряжение.
Построение кулачка
Построение очертания кулачка в каждом варианте следует начинать с нанесения осей координат Ох и Оу . Затем строят лекальные кривые по их заданным параметрам и выделяют участки, входящие в очертание кулачка. После этого можно вычертить плавные переходы между лекальными кривыми. При этом следует учесть, что во всех вариантах через точку D проходит касательная к эллипсу.
Обозначение Rx показывает, что величина радиуса определяется построением. На чертеже вместо Rx надо проставить соответствующее число со знаком «*».
Лекальной называют кривую, которую нельзя построить с помощью циркуля. Ее строят по точкам с помощью специального инструмента, называемого лекалом. К лекальным кривым относятся эллипс, парабола, гипербола, спираль Архимеда и др.
Среди закономерных кривых наибольший интерес для инженерной графики представляют кривые второго порядка: эллипс, парабола и гипербола, с помощью которых образуются поверхности, ограничивающие технические детали.
Эллипс - кривая второго порядка. Одним из способов построения эллипса является способ построения эллипса по двум осям рис.8. При построении проводим окружности радиусами r и R из одного центра О и произвольную секущую ОА. Из точек пересечения 1 и 2 проводим прямые, параллельные осям эллипса. На их пересечении отмечаем точку М эллипса. Остальные точки строим аналогично.
Параболой называется плоская кривая, каждая точка которой расположена на одинаковом расстоянии от заданной прямой, носящей название директрисы, и точки называемой фокусом параболы, расположенных в той же плоскости.
На рисунке 9 приведен один из способов построения параболы. Даны вершина параболы О, одна из точек параболы А и направление оси – ОС. На отрезке ОС и СА строят прямоугольник, стороны этого прямоугольника в задании – А1 и В1, делят на произвольное одинаковое число равных частей и нумеруют точки деления 1, 2, 3, 4… 10. Вершину О соединяют с точками деления на А1, а из точек деления отрезка В1 проводят прямые параллельные оси ОС. Пересечение прямых, проходящих через точки с одинаковыми номерами, определяют ряд точек параболы.
Синусоидой называют плоскую кривую, изображающую изменение синуса в зависимости от изменения его угла. Для построения синусоиды (рис. 10) нужно разделить окружность на равные части и на такое же количество равных частей разделить отрезок прямой АВ = 2лR . Из одноименных точек деления провести взаимно перпендикулярные линии, в пересечении которых получают точки, принадлежащие синусоиде.
Рисунок 10. Построение синусоиды
Эвольвентой называют плоскую кривую, являющуюся траекторией любой точки прямой линии, перекатываемой по окружности без скольжения. Построение эвольвенты выполняют в следующем порядке (рис.11): окружность делят на равные части; проводят касательные к окружности, направленные в одну сторону и проходящие через каждую точку деления; на касательной, проведенной через последнюю точку деления окружности, откладывают отрезок, равный длине окружности 2 лR , который делят на столько же равных частей. На первой касательной откладывают одно деление 2 лR/n , на второй – два и т.д.
Спираль Архимеда – плоская кривая, которую описывает точка, движущаяся равномерно-поступательно от центра О по равномерно вращающемуся радиусу (рис.12).
Для построения спирали Архимеда задается шаг спирали – а, и центр О. Из центра О описывают окружность радиусом Р = а (0-8). Делят окружность на несколько равных частей, например, на восемь (точки 1, 2, …, 8). На столько же частей делят отрезок О8. Из центра О радиусами О1, О2, и т.д. проводят дуги окружностей, точки пересечения которых с соответствующими радиусами-векторами принадлежат спирали (I, II, …,YIII)
Таблица 2
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
Кулачок
Кулачок
|
Кулачок
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
Кулачок
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
Кулачок
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
Кулачок
|
|
Кулачок
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
Кулачок
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
Кулачок
|
||||||||||||||||||||||||||
|
Кулачок
|
|
Кулачок
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||
Кулачок
|
Кулачок
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
Кулачок
|
|
Кулачок
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
Кулачок
|
|
Кулачок
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
Кулачок
|
