Материал: лекции икг-1

____________________________, кафедра ИКГАП

Дисциплина : Инженерная и компьютерная графика

Лекция № 1. Начертательная геометрия - теоретическая основа инженерной графики.

Инженерная графика графика относится к обще профессиональным дисциплинам она включает в себя элементы начертательной геометрии то есть теоретической основы предмета техническое или машиностроительное черчение и компьютерная графика излагаются способы построения изображений технических предметов и решение задач по этим изображениям в основе построения лежат метод проекций любая пространственная форма представляет собой совокупность бесконечное множество точек поэтому построение изображений мы начинаем с построением проекции точки если мы научимся проецировать точку то взяв энное количество точек мы получим с вами проекцию любой пространственным точке, для построение проекций используется ряд способов проецирования различают центральное и параллельное проецирование и так центральное проецирование центральные проецирование имеет свой аппарат проецированием значит при этом бывает задано плоскость проекций это центр проецирования . с не лежащих в плоскости проект abcd и так далее это точки проекции которых мы хотим порой получить или проецируемые точки а и т.д. и т.п. и т.д. и т это проекций наших точек abcd и так далее остальных тех точек. Это проецирующие прямые в чем заключается проецирование наших объектов проектирования заключается в проведении через каждую точку abcd и там далее изображаемого объекта и выбранный определенным образом центр проецирование я вам напоминаю что эта точка не лежащие в плоскости проекций проведи проведение прямой которая называется проецирующей прямой пересечении этой прямой проецирующей прямой с плоскостью П3 той даст нам одну точку являющуюся проекции

Рисунок 1

например находится точка d то проекции этих точек совпадают вторым способом проецируем является параллельное проецирование параллельное проецирование можно рассматривать как частный

Рисунок 2

направление проецирования то есть направление проецирующие лучей проецирование в этом случае осуществляется также из каждой точки параллельно направлению проецирования ps проводится проецирую щая прямая которая пересекает плоскость питаю в одной-единственной точке значит у нас имеются точки abcd и так далее это проецируемые точки и когда мы проводим проецирующей луч и получаем точку на плоскости пит и мы получаем проекции точки а и т б ы т соответственно цвет и дэ ид у нас также если на луче а а и там находится точка d то проекции этих точек совпадают если направление проецирования перпендикулярно плоскости питай то говорят о прямоугольном проецировал или ортогональное проецирование если направление проецирования отлично от 90 градусов если луч идёт под углом отличном от 90 градусов то говорят о косоугольной правил полицию построение комплексного чертежа комплекс не чертеж или и пес от французского слова чертёж проект это изображение геометрического объекта на совмещенных плоскостях проекций для начала мы с вами рассмотрим проецирование на три взаимно перпендикулярные плоскости предыдущих случаях мы с вами говорили об одной плоскости проецирования на у нас обозначалось кредиты на практике ввиду сложности наших технических объектов проецирование на одну плоскость бывает недостаточно поэтому вводятся дополнительные плоскости

Рисунок 3

ось в пространстве мы имеем с вами ось ось x ось y и ось z и так плоскость пи-1 пересекается с плоскостью пе-2 результатом пересечения является оси x плоскость пе-2 пересекается с плоскостью петри имеет место ось z появляются айзы p1 плоскость пьянзин пересекается с плоскостью петли и у нас образуется ось о эмерик как мы осуществляем проецирование точки а на 3 взаимной перпендикулярной плоскости из точки а мы а при мы проводим три ортогональных проецирующих прямых значит на плоскость p1 и мы получаем горизонтальную проекцию точки точки а проведя перпендикулярно плоскости п2 мы получаем фронтальную проекцию точки а два проведя луч перпендикулярной плоскости петри мы получаем на плоскости петри профильную проекцию точки французский ученый гаспар монж сказал что все это все хорошо все понятно но когда разговор идет о в одной точке это понятно когда же мы рассмотрим совокупность точек вот здесь вот то это будут все достаточно громоздкой и сложно поэтому он предложил преобразовать наглядное изображению точки а и сделать этот чертёж плоским или комплексным или эпюры что предложил гаспар монж он предложил сделать следующее значит разрезать ось y пополам и плоскость т1 повернуть на 90 градусов относительно оси x до совмещения с плоскостью пе-2 далее повернуть плоскость петри относительно оси z на 90 градусов и сделать и apple os и совместить с плоскостью пе-2 полученный таким образом чертёж и называется комплексным чертежом таким образом можно сделать вывод чтобы положение точки в пространстве любой задается тремя координатами x y z

Остальные линии чертежа называются линиями связей проекций.

Название проекций точки А: А1 – горизонтальная проекция; А2 – фронтальная проекция; А3 – профильная проекция.

Для получения комплексного чертежа следует совместить плоскости П1 и П3 с плоскостью П2, вращая их вокруг соответствующих осей. При этом следует убрать из пространственной модели точку А и проецирующие лучи, а оставить только линии связи.

Комплексным чертежом (рисунок 4) называется чертеж, составленный из комплекса проекций точки, связанных между собой. Для удобства решения задач в дальнейшем поля проекций П1, П2, П3 ограничиваться не будут.

Рисунок 4

Y1, на П3 – Y3. Центр координат на комплексном чертеже обозначается О123.

Фронтальная и горизонтальная проекции точки располагаются на одной вертикальной линии связи – А1А2^X12.

Фронтальная и профильная проекция точки расположены на одной линии связи – А2А3^Z23. При наличии двух проекций точки, третью проекцию можно найти с помощью прямой - Ко, которая называется постоянной прямой комплексного чертежа.

При безосном способе изображения положение осей проекций становится неопределенным и они на комплексном чертеже не наносятся. Условие связи между проекцией те же, что и при осном способе изображения.

Определение пространственного положения точки можно осуществить при помощи ее прямоугольных координат. Координатами точки являются числа, выражающие расстояние от точки до трех взаимно перпендикулярных плоскостей проекций.

Широта точки – расстояние от точки А до плоскости П3; обозначается Xа. Широта точки читается на П1 и П2.

Глубина точки – расстояние от точки А до плоскости П2; обозначается Yа.Глубина точки читается на П1 и П3.

Высота точки – расстояние от точки А до плоскости П1; обозначается Zа.Высота точки читается на П2 и П3.При прямоугольном проецировании возможны случаи, когда две точки имеют одинаковую координату. В этом случае на двух плоскостях проекций они лежат на одной линии связи, а на третьей плоскости проекций – проекции этих точек совпадают (одна из них закрывается другой). Такие точки называются конкурирующими точками.Конкурирующие точки могут быть на П1, П2 и П3. В каждом из этих случаев важно знать условия видимости конкурирующих точек:.

1. Из двух горизонтально конкурирующих точек на П1 видна та, которая выше (у которой больше высота).

2. Из двух фронтально конкурирующих точек на П2 видна та, которая ближе (у которой больше глубина).

3. Из двух профильно конкурирующих точек на П3 видна та, у которой больше широта.

Выводы:

1. Совокупность двух и более взаимосвязанных, ортогональных проекций геометрической фигуры, расположенных на одной плоскости чертежа, называется комплексным чертежом.

2. Обратимый комплексный чертеж должен содержать не менее двух проекций геометрической фигуры.

Лекция №2

Резьба. Резьбовые соединения деталей

Резьбовое соединение - соединение деталей при помощи резьбы.

Резьба - чередующиеся выступы и впадины на поверхности тела вращения, расположенные по винтовой линии; применяется как средство соединения, уплотнения или обеспечения заданных перемещений деталей машин, механизмов, приборов, аппаратов, сооружений (рисунок 97).

Рисунок 97 - Резьба

Основные параметры резьбы

Виток резьбы - часть резьбы, образованной при одном повороте профиля вокруг оси вращения (рисунок 98).

Рисунок 98 - Виток резьбы

Наружный диаметр резьбы (d) - диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг вершин наружной резьбы или вписанного во впадины внутренней резьбы (рисунок 99).

Номинальный диаметр резьбы - диаметр, условно характеризующий размеры резьбы и используемый при ее обозначении.

Рисунок 99 - Наружный диаметр резьбы

Внутренний диаметр резьбы (d₁) - диаметр воображаемого цилиндра, вписанного во впадины наружной резьбы или описанной вокруг вершин внутренней резьбы (рисунок 100).

Рисунок 100 - Внутренний диаметр резьбы

Профиль резьбы - плоская фигура, получаемая в плоскости, проходящей через ось резьбы.

Высота профиля (H) - радиально измеренная высота основного расчетного теоретического профиля (высота исходного треугольного профиля), общего для резьбы на стержне и в отверстии.

Угол профиля - угол между боковыми сторонами профиля, измеренный в осевой плоскости резьбы (рисунок 101).

Рисунок 101 - Профиль резьбы

Шаг резьбы (P) - расстояние между соседними одноименными точками профиля в направлении, параллельном оси резьбы той же винтовой поверхности (рисунок 102).

Ход резьбы (Ph) - расстояние  по  линии,  параллельной  оси  резьбы,  между  исходной  средней  точкой  на  боковой  стороне  резьбы  и  средней  точкой,  полученной  при  перемещении  исходной  по  винтовой  линии  на  угол  360°, в однозаходной резьбе ход равен шагу, в многозаходной - произведению шага на число заходов n: Ph = nP (рисунок 102).

Рисунок 102 - Основные параметры резьбы

Рабочая высота профиля (h) - наибольшая высота соприкосновения сторон профиля резьбовой пары, измеренная радиально (рисунок 103).

Рисунок 103 - Рабочая высота профиля

Длина свинчивания (L) - длина участка взаимного перекрытия наружной и внутренней резьб в осевом направлении.

Для классификации резьбы используются следующие основные признаки (рисунок 104):

- форма профиля;

- форма поверхности, на которой выполнена резьба;

- расположение резьбы;

- величина шага;

- число и направление заходов;

- эксплуатационное назначение.

Рисунок 104 - Классификация резьб

Резьба метрическая

Профиль резьбы установлен ГОСТ 9150-81 и представляет собой треугольник с углом при вершине 60^о (рисунок 105).

Это основной вид крепежной резьбы, предназначенной для соединения деталей непосредственно друг с другом или с помощью стандартных изделий, имеющих метрическую резьбу, таких как болты, винты, шпильки, гайки.

Рисунок 105 - Профиль метрической резьбы

Основные элементы и параметры ее задаются в миллиметрах (ГОСТ 24705-81).

Согласно ГОСТ 8724-81 метрические резьбы выполняются с крупным и мелким шагом на поверхностях диаметров от 1 до 68 мм - свыше 68 мм резьба имеет только мелкий шаг, при чем мелкий шаг резьбы может быть разным для одного и того же диаметра, а крупный имеет только одно значение. Крупный шаг в условном обозначении резьбы не указывается. Например: для резьбы диаметром 10 мм крупный шаг резьбы равен 1,5 мм, мелкий - 1,25; 1; 0,75; 0,5 мм.

Примеры условного обозначения:

М18-6g резьба метрическая наружная номинальный диаметр 18 мм шаг крупный, поле допуска    резьбы 6g;

М18х0,5-6g  резьба метрическая наружная номинальный диаметр 18 мм, поле допуска    резьбы 6g, шаг мелкий Р=0,5;

М18LH-6g резьба метрическая наружная номинальный диаметр 18 мм шаг крупный, поле допуска    резьбы 6g, левая;

М18-6Н резьба метрическая внутренняя номинальный диаметр 18 мм шаг крупный, поле допуска    резьбы 6Н.

Резьба дюймовая

В настоящее время не существует стандарт, регла­ментирующий основные размеры дюймовой резьбы. Ранее существовавший ОСТ НКТП 1260 отменен, и применение дюймовой резьбы в новых разработках не допускается.

Резьба треугольного профиля с углом при вершине 55^о (рисунок 106).

Рисунок 106 - Профиль дюймовой резьбы

Трубная цилиндрическая резьба

В соответствии с ГОСТ 6367-81 трубная цилиндрическая резьба имеет профиль дюймовой резьбы, т. е. равнобедренный треугольник с углом при вершине, равным 55°( рисунок 107).

Резьба стандартизована для диаметров от 1/16" до 6" при числе шагов z от 28 до 11. Номинальный размер резьбы условно отнесен к внутреннему диаметру трубы (к величине условного прохода). Так, резьба с номинальным диаметром 1 мм имеет диаметр условного прохода 25 мм, а наружный диаметр 33,249 мм.

Рисунок 107 - Профиль трубной цилиндрической резьбы

Примеры условного обозначения:

G1¹/₂ -А  резьба трубная цилиндрическая,1¹/₂ условный проход в дюймах, класс точности А;

G1¹/₂LH-B-40 резьба трубная цилиндрическая,1¹/₂ условный проход в дюймах, левая, класс точности В, длина свинчивания 40 мм.

Резьба трапецеидальная

Резьба с профилем в виде равнобочной трапеции с углом 30^о (рисунок 108). Применяется для передачи возвратно-поступательного движения или вращения в тяжело нагруженных подвижных резьбовых соединениях. Часто используется при изготовлении ходовых винтов, согласно ГОСТ 24738-81 выполняется на поверхностях диаметров от 8 до 640 мм.

Трапецеидальная резьба может быть однозаходной (ГОСТ 24738-81, ГОСТ 24737-81) и многозаходной (ГОСТ 24739-81). ГОСТ 9484-81 устанавливает профиль трапецеидальной резьбы.

Рисунок 108 - Профиль трапецеидальной резьбы

Пример условного обозначения:

Tr40х6 - трапецеидальная однозаходная резьба с наружным диаметром 40 мм, шагом 6 мм.

Резьба упорная

Резьба с профилем в виде неравнобочной трапеции с углом рабочей стороны 3^о и нерабочей - 30^о (рис. 109). Упорная резьба, как и трапецеидальная, может быть однозаходной и многозаходной. Выполняется на поверхностях диаметров от 10 до 640 мм (ГОСТ 10177-82). Применяется для передачи больших усилий, действующих в одном направлении: в домкратах, прессах и т.д.

Рисунок 109 - Профиль упорной резьбы

Пример условного обозначения:

S80Х10 - упорная однозаходная резьба с наружным диаметром 80 мм, шагом 10 мм;

S80Х20(P10) - упорная многозаходная резьба с наружным диаметром 80 мм, величина хода 20 мм, шаг 10 мм

Резьба прямоугольная (квадратная)

Резьба с прямоугольным (или квадратным) нестандартным профилем, поэтому все ее размеры указываются на чертеже. Применяется для передачи движения тяжело нагруженных подвижных резьбовых соединений. Обычно выполняется на грузовых и ходовых винтах (рисунок 110).

Рисунок 110 - Профиль прямоугольной резьбы