Инженерная графика. Учебное пособие для студентов заочной формы обучения Москва 2013 2 ббк 30. 11 Удк 744 Рецензент заведующий кафедрой инженерной графики
 Скачать 4.04 Mb.
|
|
сфер для построения линии пересечения двух поверхностей: 1. пересекающиеся поверхности должны быть поверхностями враще- ния; 2. оси поверхностей вращения должны пересекаться; точка пересечения осей является центром вспомогательных (концентрических) сфер; 3. плоскость, образованная осями поверхностей (плоскость симметрии), должна быть па- раллельна какой-либо плоскости проекций. Рассмотрим применение спо- соба вспомогательных концент- рических сфер − сфер с постоян- ным центром для построения ли- нии пересечения цилиндра с ко- нусом вращения (рис. 6.12). Прежде всего, отметим че- тыре общие точки 1′, 2′, 3′, 4′ ци- линдра и конуса в пересечении очерковых образующих главных меридианов поверхностей. Оси поверхностей вращения пере- секаются в точке О (о′), которая является центром вспомогательных сфер. Радиусы сфер изменяются в пре- 46 Рис. 6.13 делах R min < R < R mах Пределы радиусов сферических поверхностей находят следующим образом: радиус максимальной сферы определяется расстояни- ем от центра О до наиболее удаленной точки IV (R max = о′4′), а радиус мини- мальной сферы определяется как радиус сферы, касающейся одной поверх- ности (конуса) и пересекающей другую (цилиндр). Каждая сфера пересечет заданные поверхности по окружностям, на пересечении которых и отмечают искомые точки. Проведем сферу наименьшего радиуса, которая пересечет цилиндр по двум окружностям и коснется конуса. Это сферическое сечение определяет четыре характерные точки линии пересечения, попарно совпадающих (5′, 6 ′) на фронтальной проекции. Введя две вспомогательные сферические поверхности, построили про- межуточные точки 7′, 8′ линии пересечения. Соединяя одноименные проекции построенных точек с учетом их ви- димости, получаем проекции линии пересечения поверхностей. 6.4. Частные случаи пересечения поверхностей второго порядка Оси двух пересекающихся поверхностей вращения совпадают (рис. 6.13). Две соосные поверхности вращения Пересекаются по окружно- стям. При этом если оси поверхностей параллельны плоскости проекции, то окружности проецируются на эту плоскость прямыми линиями, перпенди- кулярными проекции оси. Две пересекающиеся поверхности касаются тре- тьей поверхности второго порядка (рис. 6.14). Поверх- ности конуса и цилиндра с общей фронтальной плоско- стью симметрии касаются сферы. Линии пересечения поверхностей представляют собой эллипсы с проекциями 1 ′3′ и 2′4′, плоскости которых перпен-дикулярны фрон- тальной плоскости проекций. Рассмотренный пример пересечения двух поверхностей вращения, опи- санных вокруг сферы, является частным случаем, следующим из теоремы Монжа. Теорема Монжа: Если две поверхности второго порядка описаны во- круг третьей поверхности второго порядка или вписаны в нее, то они пере- секаются по двум плоским кривым второго порядка. 47 Рис. 6.14 48 7. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗЕМЛЯНОГО СООРУЖЕНИЯ 7.1. Определение границы земляных работ с построением линий пересечения откосов насыпей и выемок между собой и с топографической поверхностью 1. Вычертить формат чертежа и рамку, ограничивающую поле чертежа. В правом нижнем углу провести прямоугольник 185×55 мм для оформления основной надписи (см. рис. 1.2). 2. Установить линейный масштаб. За единицу линейного масштаба принять отрезок, равный десяти миллиметрам, соответствующий одному метру (1 м ≈ 10 мм). 3. Вычертить внутри рамки чертежа габаритный прямоугольник 260 × 330 мм в масштабе чертежа и разбить его на 20 прямоугольников 65 ×66 мм. 4. Нанести на данную сетку горизонтали рельефа местности по своему варианту. 5. Построить в левом нижнем углу график уклонов (см. рис. 1.2) и от- метить отрезки – интервалы горизонталей откосов: выемки (l в ), насыпи (l н ) и дорожного полотна (l д ). 6. Нанести на сетку горизонталей рельефа площадку под сооружение и наклонную дорогу (аппарель) так, чтобы условный центр площадки О сов- пал с точкой О горизонтали 25 или 50 (в зависимости от варианта), а верти- кальная ось площадки была наклонена к меридиану под углом φ. Вариант площадки, ее размеры и угол наклона оси площадки φ даны в задании. 7. Задать плоскости откосов выемок и насыпей масштабами уклонов, проведенными перпендикулярно к сторонам площадки. Масштаб уклона плоскости на картах и планах изображают двумя ли- ниями (толстой и тонкой), близко расположенными друг к другу. Разметка точек делается на тонкой линии. Горизонтали откосов провести параллельно сторонам площадки (пер- пендикулярно масштабам уклонов) с учетом определенных интервалов вы- емки l в =1: i в = 1 м и насыпи l н =1: i н = 1,5 м. Горизонтали откоса дороги строить, как касательные к прямым круго- вым конусам с вершинами в точках пересечения соответствующих горизон- талей полотна (l д =3 м) с бровками дороги, радиусы оснований которых бу- дут равны интервалам l н =1 ,5 м. Задать плоскости откосов масштабами укло- нов и провести остальные горизонтали. 8. Определить линии пересечения смежных откосов, проводя их через точки пересечения одноименных горизонталей. Линия пересечения смежных откосов, имеющих одинаковый уклон, а, следовательно, и равные интервалы, может быть определена как биссектри- са угла, образованного горизонталями этих откосов. 49 Линии пересечения конический и плоских откосов площадки будут криволинейными (часть дуги параболы). 9. Построить границы земляных работ каждого откоса по точкам пере- сечения одноименных (с одинаковыми отметками) горизонталей топографи- ческой поверхности и поверхности откоса и установить точки «схода» гра- ниц смежных откосов. 10. Провести бергштрихи согласно ГОСТу 21.204-93 от границы земля- ных работ откосов выемок, от сторон контура сооружения и бровок дорож- ного полотна откосов насыпи – перпендикулярно горизонталям плоскости откоса, если контур площадки и бровки дороги – прямые линии или к цен- тру кривизны, если площадка или дорога содержат криволинейные участки. В учебных целях допускается бергштрихи проводить упрощенно не по всей границе, а участками. 11. Выполнить отвод от насыпи сточной канавы. Для этого продлить кюветы глубиной 0,5 м до горизонтали рельефа 51, отводя их от насыпи в стороны таким образом, чтобы в кювете не образовывался водяной «ме- шок». 12. Провести штриховой линией горизонтали рельефа местности, по- павшие в зоны выемки и насыпи, кроме горизонтали 25 (50). Горизонтали рельефа 20, 25, 30 (45, 50, 55) обвести утолщенной линией. 7.2. Построение профиля (сечения) рельефа местности и сооружения по заданному направлению горизонтального следа проецирующей плоскости 1. Установить линейный масштаб единый с линейным масштабом со- оружения (см. рис. 1.5). 2. Совместить горизонталь 45 рельефа с нижней горизонтальной пря- мой линией ОL и принять ее за базовую. 3. Отложить на вертикальной прямой линии Оh высотные отметки 45…56 в соответствии с линейным масштабом чертежа и нанести сетку го- ризонтальных прямых. 4. Снять положение точек горизонталей рельефа и сооружения, попав- ших в секущую плоскость А-А и отметить их положение на базовой гори- зонтали профиля. 5. Отложить величины превышения точек горизонталей рельефа на перпендикулярах от базовой линии. Соединив полученные точки ломаной линией, получим профиль местности. 6. Нанести на профиль топографической поверхности линию пересече- ния заданной секущей плоскости с сооружением (выемку, кювет, площадку, дорогу, насыпь). 7. Нанести графические обозначения местного грунта и насыпи в сече- нии согласно ГОСТу 2.306-68. 50 8 . ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНАЦИОННЫМ БИЛЕТАМ 1. Какие размеры чертежного шрифта установлены ГОСТом? 2. Основные линии чертежа, особенности их начертания в соответствии с ГОСТом. 3. Наименование и расположение видов, установленных ГОСТом ЕСКД. 4. Расположение основных видов на чертеже. 5. Выбор главного вида детали. 6. Разрез. Основные виды разрезов. 7. Простой разрез. Его оформление на чертеже. 8. Как расположена секущая плоскость при выполнении горизонтально- го, фронтального и профильного разрезов? 9. В каком случае допускается совмещение половины вида с половиной разреза на одном изображении? 10. Какой разрез называется сложным? Как он оформляется на чертеже? 11. Правила выполнения разрезов. 12. Условности, допускаемые при выполнении разреза. 13. Сечение. 14. Разновидности сечений, их оформление на чертеже. 15. Отличие разреза от сечения. 16. Разъемные и неразъемные соединения деталей. 17. Какие бывают резьбы: по назначению, по профилю зуба, по направ- лению? 18. Изображение и обозначение метрической резьбы на стержне и в от- верстии. 19. Изображение и обозначение трубной резьбы. 20. Болтовой комплект. Упрощенное, условное изображение болтового соединения. 21. Общие требования к оформлению чертежей согласно ГОСТам ЕСКД. 22. Основные требования к рабочим чертежам деталей. 23. Основные правила нанесения размеров на чертеже. 24. Применение масштабов при изображении чертежей. 25. Стандартные виды аксонометрических проекций. 26. Построение окружности в прямоугольной изометрии. 51 ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ 9. УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ 9.1. Общие положения 1. Каждое задание (табл. 9.1) выполняется на листах ватмана формата А3 (420×297). Расположение листа может быть как вертикальное, так и го- ризонтальное. Внутренняя рамка наносится на расстоянии 20 мм от левого края листа и на расстоянии 5 мм от остальных трех сторон. В правом нижнем углу внутренней рамки помещается основная надпись, размеры которой приведены в сборнике задач по начертательной геометрии. 2. Задания рекомендуется выполнять в тонких линиях с последующей обводкой карандашом. 3. Линии чертежа и шрифт надписей должны соответствовать ГОСТ 2.303-68 и ГОСТ 2.304-81. Толщину основной сплошной линии реко- мендуется выбирать равной 0,7…0,8 мм. 4. В случае пересечения линии чертежа с обозначением, линию следует разомкнуть. 5. На чертеже должны быть сохранены все линии построения. 6. Точность построений должна быть в пределах 1 мм. 7. На все задания приведены примеры выполнения. 8. Работы, выполненные по чужим вариантам, не рассматриваются. Т а б л и ц а 9.1 Контрольные задания № п/п Наименование заданий Формат Число листов формата 1- й семестр (осенний) 1 Задание 1. Проекционное черчение А3 2 2- й семестр (весенний) 2 Задание 2. Архитектурно-строительный чер- теж здания А3 3 52 9.2. Цель и содержание заданий 9.2.1. Цель и содержание задания № 1 Цель задания – применить основы начертательной геометрии в проек- ционном черчении. Изучить основные положения и условности по ГОСТу при выполнении чертежей и приобрести навыки в построении проекций де- талей и аксонометрических проекций. Содержание задания Д а н ы: Две проекции детали. Т р е б у е т с я: Лист 1. 1. Построить третью проекцию детали. 2. Выполнить разрезы, поставить размеры. 3. Построить наклонное сечение. Секущая плоскость для построения наклонного сечения указывается преподавателем. Пример выполнения задания приведен на рис. 9.1. Лист 2. 1. Построить прямоугольную изометрию с вырезом. Пример выполнения задания приведен на рис. 9.2. 9.2.2. Цель и содержание задания № 2 Цель задания – изучить условности и порядок выполнения и оформле- ния строительных чертежей, а также выработать навыки правильного чтения и составления таких чертежей. Содержание задания Д а н ы: Схематический чертеж плана; разрез 1-1, не проходящий по лестнице и фасад здания. Т р е б у е т с я в ы ч е р т и т ь: 1. План 1-го этажа здания в масштабе 1:100. 2. Разрез по лестничной клетке в масштабе 1:50. 3. Фасад со стороны входа в здание в масштабе 1:100. Примеры выполнения задания приведены на рис. 9.3, 9.4 и 9.5. 53 Ри с. 9 .1 54 Ри с. 9 .2 55 Ри с. 9 .3 56 Ри с. 9 .4 57 Ри с. 9 .5 58 10 . ИЗОБРАЖЕНИЯ − ВИДЫ, РАЗРЕЗЫ, СЕЧЕНИЯ В зависимости от содержания изображения на чертежах разделяют на виды, разрезы, сечения. Правила изображения предметов (изделий, со- оружений и их составных элементов) установлены ГОСТ 2.305-68 ЕСКД. 10.1. Виды 10.1.1. Основные положения Видом называют изображение видимой части поверхности предмета, обращенной к наблюдателю (рис. 10.1, а). Чтобы получить изображение предмета на плоскости, его условно по- мещают внутри пустотелого куба, грани которого принимают за основные плоскости проекций. Предполагается, что предмет расположен между гла- зом наблюдателя и соответствующими гранями куба; изображения предмета на этих гранях получают по методу прямоугольного проецирования (рис. 10.1, 6). Развернув куб по ребрам и совместив все его грани с фронтальной плоскостью чертежа, получают расположение изображений на шести плос- костях проекций, принятых за основные (рис. 10.1, в). Допускается распо- лагать грань 6 рядом с гранью 4, исключая возможность повторения вида в первоначально указанном положении. Такое расположение изображений предмета на чертежах соответствует Европейской системе, условно обозна- чаемой буквой «Е» и символом, указанным на рис. 10.1, но так как эта си- стема принята большинством стран мира, символ и буквенное обозначе- ние на чертежах не проставляют. Установлены следующие названия видов, полученных на основных плоскостях проекций (рис. 10.1, в): 1 — вид спереди (главный вид), 2 — вид сверху, 3 — вид слева, 4 — вид справа, 5 — вид снизу, 6 — вид сзади. Главным видом называют изображение предмета на фронтальной плос- кости проекций, дающее наиболее полное представление о его форме и размерах (см. рис. 10.1). Названия видов на чертежах надписывать не следует, за исключением случаев, когда виды сверху, слева, справа, снизу, сзади не находятся в про- екционной связи с главным изображением, отделены от него другими изображениями или расположены не на одном с ним листе, тогда эти 59 виды должны быть отмечены на чертеже надписью по типу А (рис. 10.2), а направление взгляда указано стрелкой, обозначенной той же прописной буквой, что и вид. Рис. 10.1 10.1.2. Дополнительные виды В том случае, если на основных видах нельзя показать без искажения форму и размеры элементов, то применяют дополнительные виды, полу- чаемые на плоскостях, непараллельных основным плоскостям проекций (рис. 10.3). Дополнительные виды располагают, как показано на рис. 10.3, и отме- чают на чертеже надписью типа А. Направление взгляда должно быть ука- зано стрелкой, обозначенной прописной буквой (стрелка А, см. рис. 10.3). 60 Рис. 10.2 Соотношение размеров стрел- ки, указывающей направление взгляда, приведено на рис. 10.4. Если дополнительный вид рас- положен в непосредственной проек- ционной связи с соответст- вующим изображением, стрелку и надпись над видом не наносят (рис. 10.5). Допускается повора- чивать дополнительный вид, со- храняя при этом положение, при- нятое для данного предмета на главном изображении; при этом к надписи А добавляют знак , заменяющий слово «повернуто» (рис. 10.6). Рис. 10.3 Рис. 10.4 Рис.10.5 61 Рис. 10.6 10.1.3. Местные виды Местным видом называют изображение отдельного, ограниченного места поверхности предмета (рис. 10.7 и 10.8). Местный вид может быть ограничен линией обрыва, по возможности в наименьшем размере (см. рис. 10.7), или не ограничен (см. рис. 10.8). На чертеже этот вид отмечают подобно дополнительному виду. Рис. 10.7 Рис. 10.8 62 10.2.Разрезы Разрезом называют изображение предмета, мысленно рассеченного одной или несколькими плоскостями, при этом мысленное рассечение предмета относится только к данному разрезу и не влечет за собой изме- нения других изображений того же предмета. На разрезе показывают то, что расположено в секущей плоскости и за ней (см. рис. 10.7). Допускает- ся изображать не все, что расположено за секущей плоскостью, если это не требуется для понимания конструкции предмета. Изображение разреза от изображения вида отличают по штриховке, нанесенной на части предмета, расположенной в секущей плоскости (рис. 10.9). Графическое обозначение различных материалов на разрезах устанавливает ГОСТ 2.306-68. Рис. 10.9 Положение секущей плоскости на чертеже указывают линией сечения, выполненной в виде разомкнутой линии, начальный и конечный штрихи ко- торой не должны пересекать контур соответствующего изображения. Штри- хи проводят также у мест пересечения между собой секущих плоскостей. Перпендикулярно к начальному и конечному штрихам на расстоянии 2-3 мм от их концов наносят стрелки, указывающие направление взгляда. У начала и конца линии сечения, а при необходимости и у перегибов этой линии, ставят одну и ту же прописную букву русского алфавита. Буквы наносят около стрелок, указывающих направление взгляда, и в ме- стах перегиба со стороны внешнего угла. Разрез должен быть отмечен надписью по типу А—А (всегда двумя буквами, через тире). Если секущая плоскость совпадает с плоскостью симметрии предмета, а соответствующие изображения расположены на одном листе чертежа в непосредственной проекционной связи и не разделены какими-либо другими изображениями, положение секущей плоскости на горизонтальных, фрон- 63 тальных и профильных разрезах не отмечают и разрез надписью не со- провождают. В зависимости от числа секущих плоскостей различают разрезы: простые — при одной секущей плоскости (рис. 10.10 и 9.11); сложные — при нескольких секущих плоскостях (рис. 10.12и 10.13). Простой разрез в зависимости от положения секущей плоскости называют: горизонтальным,если секущая плоскость параллельна горизонтальной плоскости проекций (см. рис. 10.10); вертикальным,если секущая плоскость перпендикулярна горизонталь- ной плоскости проекций (см. рис. 10.11). Вертикальный разрез называют также фронтальным, если секущая плоскость параллельна фронтальной плоскости проекций (см. рис. 10.11), и профильным, если секущая плоскость параллельна профильной плоскости проекций (см. рис. 10.9); Рис. 10.11 Рис. 10.10 64 Рис. 10.13 Рис. 10.12 65 наклонным,если секущая плоскость составляет с горизонтальной плоскостью проекций угол, отличный от прямого (рис. 10.14); продольным, если секущая плоскость направлена вдоль длины или вы- соты предмета (см. рис. 10.10); поперечным, если секущая плоскость перпендикулярна длине или высо- те предмета (см. рис. 10.9). Горизонтальные, фронтальные и профильные разрезы на чертежах совмещают с соответствующими основными видами (см. рис. 10.9, 10.10 и 10.11). Вертикальный разрез в том случае, когда секущая плоскость не парал- лельна фронтальной или профильной плоскости проекций, а также наклон- ный разрез располагают в соответствии с направлением, указанным стрел- ками на линии сечения (см. рис. 10.14). Допускается располагать такие раз- резы в любом месте чертежа или поворачивать их до положения, соответ- ствующего принятому для данного предмета на главном изображении. В последнем случае к надписи должно быть добавлено условное графическое обозначение . Сложный разрез называют: ступенчатым,если секущие плоскости параллельны (см. рис. 10.12); ломаным, если секущие плоскости пересекаются (см. рис. 10.13). При выполнении ломаных разрезов секущие плоскости условно повора- чивают до совмещения их в одну плоскость. Если совмещенные плоскости окажутся параллельными одной из основных плоскостей проекций, то ломаный разрез допускается помещать на месте соответствующего вида (см. рис. 10.13). При повороте секущей плоскости элементы предмета, расположенные за ней, вычерчивают так, как они проецируются на соответствующую плос- кость, до которой производится совмещение (рис. 10.15). Разрез, служащий для выяснения устройства предмета лишь в отдель- ном, ограниченном месте, называют местным (рис. 10.16). Местный разрез Рис.10.14 66 выделяют на виде сплошной волнистой линией. Эта линия не должна совпадать с какими-либо другими линиями изображения. Если изделие симметрично, допускается сов- мещать половину вида с половиной разреза (рис. 10.17 ). Ось симметрии, разделяющая обе половины, говорит обусловности разреза. При совмещении вида с разрезом на главном виде в разрезе выполняют правую часть предмета (см. рис. 10.17); на горизонтальной проекции — часть предмета, расположенную снизу от горизонтальной оси или справа от вертикальной оси; на профильной проекции — правую часть. Допускается разделение разреза и вида штрихпунктирной тонкой линией при симметрии не всего предмета, а лишь его части, если эта часть яв- ляется телом вращения (рис. 10.18). Если с осью сим- метрии совпадает контурная линия, то границу между видом и разрезом следует отодвинуть и изобразить ее тонкой волнистой линией (рис. 10.19, а, б и в). На продольном разрезе дета- лей (рис. 10.20 и 10.21) нерассе- ченными показывают такие эле- менты, как хвостовики, зубья ко- лес, ребра жесткости, спицы ма- ховиков, шкивов, зубчатых колес и т. п.; на продольном разрезе сборочной единицы – крепеж- ные детали (болты, винты, гай- ки, шайбы, заклепки и др.), шпонки, непусто- телые валы, шатуны, рукоятки, шарики и т. п. Если в нерассече- нных элементах детали имеются отверстия, углубления и т. п., то на этих элементах де- лают местный разрез (рис. 10.22). Рис. 10.15 Рис. 10.16 Рис. 10.17 67 Рис. 10.18 Рис. 10.19 Рис. 10.20 Рис. 10.21 Рис. 10.22 |