ІНЖЕНЕРНА ТА КОМП’ЮТЕРНА ГРАФІКА методичні вказівки до виконання графічної роботи «Лекальні криві» креслення кулачка в графічному середовищі Компас графік

Про матеріал

Методичні вказівки до виконання графічних робіт "Лекальні криві" креслення кулачка.

Перегляд файлу

ВСП «Запорізький електротехнічний фаховий коледж» Національного університету «Запорізька політехніка»

ІНЖЕНЕРНА ТА КОМП’ЮТЕРНА ГРАФІКА

методичні вказівки до виконання графічної роботи «Лекальні криві» креслення кулачка в графічному середовищі Компас графік

Викладач Ігор ДУБОВСЬКИЙ

2022

Зміст

1 Побудова лекальних кривих...................................................................................... 3

2 Побудова креслення кулачка в Компасі.................................................................... 4

3 Завдання 1. Формування контуру кулачка.............................................................. 10

3.1 Умова роботи.............................................................................................. 10

3.2 Варіанти завдань......................................................................................... 10

3.3 Приклад готової роботи.............................................................................. 16

4 Завдання 2................................................................................................................ 17

4.1 Варіанти завдання....................................................................................... 17

4.2 Вказівки до виконання роботи.................................................................... 18

4.3 Побудова циклоїди...................................................................................... 19

4.4 Побудова евольвенти.................................................................................. 22

4.5 Приклад готової роботи.............................................................................. 23

Список літератури...................................................................................................... 24

1 Побудова лекальних кривих

Виконаємо завдання побудови кривих лекальних кривих (еліпсів і синусоїд) в графічному середовищі Компас 3D.

Вихідні дані, які необхідно виконати:

− синусоїда з утворюючим колом діаметром 50 мм, − еліпс - велика вісь 180 мм, мала напіввіса 55 мм.

− решта дані беруться із рисунка.

Рисунок – Кулачок

2 Побудова креслення кулачка в Компасі

Креслення кулачка почнеться з побудови лекальних кривих: еліпса, а потім синусоїди. Потім проведемо плавні переходи між ними і визначимо радіус Rx, розмір якого не вказано.

1 Проводимо осьові лінії, знаходимо центр еліпса, кладемо напіввелику його вісь (90 мм).

Рис. 1

2 Будуємо два допоміжних кола радіусом 55 і 90 мм. Проходимо довільні відрізки через центр еліпса (у мене їх 4). Відзначте точки перетину відрізків колами. Через отримані точки проводимо перпендикуляри.

Рис. 2

3 Отримуємо набір точок, які утворюють контур еліпса. З'єднайте точки за допомогою команди «Крива Безьє». Нижню частину еліпса будуємо за допомогою команди «Симетрія».

Рис. 3

На еліпсі відзначте точку на відстані 50 мм від осі Х (згідно із завданням). Він нам знадобиться в подальших будівництвах.

4 Переходимо до побудови наступної лекальної кривої, синусоїди. Для початку знаходимо центр кола. Побудуйте коло.

Рис. 4

5 Розділіть коло на 12 рівних частин за допомогою команди «Точки по кривой»

. Потім будуємо відрізок на половину довжини окружності. (π*25). Розділіть його на 6 частин.

Рис. 5

6 Через точки поділу відрізка проводимо вертикальні лінії, через точки поділу кола – горизонтальні. У точках перетину отримуємо точки синусоїди, які з'єднані за допомогою команди «Крива Безьє».

Рис. 6

Побудова лекальних кривих завершена.

7 Побудуйте дугу кола радіусом 100 мм, обмежену кутом 45 º (кут «стоячи»).

Рис. 7

8 Побудуйте дугу з R45 і R40 за допомогою команди «Дуга в двох точках». За допомогою округлення будуємо спряжену дугу R40.

Рис. 8

9 Для визначення Rx робимо так.

Проводимо прямі, дотичні до дуги R100 та еліпсу в точці D.

Рис. 9

10 Визначаємо величну отриманого кута – 105º, ділимо його навпіл, провівши бісектрису.

Із точки D проводим перпендикуляр до дотичній. У місці перетину перпендикуляра та бісектриси буде центр шуканої дуги Rx.

За допомогою команди «Дуга окружности» проводимо дугу Rx.

Рис. 10

Рис. 11

Рис. 12

3 Завдання

Формування контуру кулачка

3.1 Умова роботи

Виконати графічні роботи на аркуші креслярського паперу формату А3.

Порядок виконання. Вивчайте основи ГОСТ 2.301-68 (СТ СЭВ 1181-78) 2.302-

68 (СТ СЭВ 1180-8), 2.303-68 (СТ СЭВ 1178-78), 2.304-81 (СТ СЭВ 851-78-СТ СЭВ 855-78), 2.306-68 (СТ СЭВ 860-78), 2.307-68, дані в збірнику стандартів «Єдина система конструкторської документації» та рекомендованої літератури. Перегляньте вміст креслення зразка.

Інструкція по виконанню завдання. У великій різноманітності механізмів можна зустріти плоскі кулачки і ксерокси. Контур кулачка включає в себе дві криві малюнка і дугу радіуса R, який визначає час «стояння» механізму, що приймає рух від кулачка. Побудова кулачка в кожному варіанті повинна починатися з нанесення координатних осей (Ох и Оу). Потім вибудовуються криві візерунка за заданими параметрами і виділяються їх ділянки, що входять до складу контуру кулака. Після цього можна малювати плавні переходи між кривими візерунка. Слід зазначити, що у всіх варіантах через точку D йде дотичним до еліпса. Найменування Rx показує, що величина радіуса визначається конструкцією. На кресленні замість Rx необхідно поставити відповідний номер зі знаком «*». Отвір та паз під шпонку можна зробити як на початку будівництва контуру кулачка, так і в кінці.

3.2 Варіанти завдань

Таблиця 1 – Параметри кулачка.

Вар.	R	R₁	R₂	R₃	a	b	d	d₁	h	t	x	y
1	115	35	55	35	75	45	40	55	12	45	115	70
11,20	110	45	50	40	70	40	35	50	10	40	120	60

Рисунок 1

Таблиця 2 – Параметри кулачка.

Вар.	R	R₁	R₂	R₃	a	b	d	d₁	h	t	x	y
2, 22	90	100	50	30	80	50	45	40	14	50,5	40	35
12	115	110	75	40	90	55	50	45	16	56	45	40

Рисунок 2

Таблиця 3 – Параметри кулачка.

Вар.	R	R₁	R₂	R₃	a	b	d	d₁	h	t	x	y	y₁
3	95	35	35	25	70	50	40	60	12	45	100	85	40
13,23	90	40	40	25	75	45	40	60	12	45	110	90	35

Рисунок 3

Таблиця – Параметри кулачка до рисунка 4

Вар.	r	R₁	R₂	R₃	a	b	d	d₁	h	t	x	y
4,24	115	35	55	35	75	45	40	55	12	45	115	70
14	110	45	50	40	60	40	35	50	10	40	120	55

Рисунок 4

Таблиця – Параметри кулачка до рисунка 5

Вар.	S₁	а₁	b₁	R	a	b	y	y₁	R₁	R₂	R₃	d	h	t
5	125	52	65	110	100	65	85	45	15	30	80	50	16	56
15,25	120	50	60	100	90	60	82	40	10	25	75	45	14	50,5

Рисунок 5

Таблиця 6 – Параметри кулачка до рисунка 6

Вар.	R	R₁	R₂	R₃	a	b	d	d₁	h	t	x	y	y₁
6,30	95	35	35	25	70	50	40	60	12	45	100	85	40
16,26	90	40	40	25	75	45	40	60	12	45	100	90	35

Рисунок 6

Таблиця 7 -- Параметри кулачка до рисунка 7

Вар.	R	R₁	R₂	R₃	S	a	a₁	b	b₁	d	h	t	x	y
7	100	35	30	20	115	60	45	40	50	45	14	50,5	135	54
17,27	95	50	40	18	120	55	40	45	52	50	16	56	130	45

Рисунок 7

Таблиця 8 – Параметри кулачка до рисунка 8

Вар.	R	R₁	R₂	R₃	S	a	a₁	b	b₁	d	h	t	x	y
8	100	35	30	20	115	60	45	40	50	45	14	50,5	135	54
18,28	95	50	40	18	120	55	40	35	52	50	16	56	130	45

Рисунок 8

Таблиця 9 – Параметри кулачка до рисунка 9

Вар.	R	R₁	R₂	R₃	a	b	d	d₁	h	t	x	y
9,29	115	35	55	35	75	45	40	55	12	45	115	70
19,10	110	45	50	40	70	40	35	50	10	40	120	60

Рисунок 9

3.3 Приклад готової роботи

Рисунок 10 – Приклад виконання завдання 1

4 Завдання 2

4.1 Варіанти завдання

Дано: параметри (табл. 10) і схема розташування ліній контуру кулачка (рис. 12), виготовленого зі сталі.

Рисунок 4.12 – Кулачок 2.

Виконати побудову контурів кулачка (приклад виконання показано на рис. 4.13). В обрис кулачка повинні входити частини еліпса, циклоїди та евольвенти, а також дуги різних радіусів та відрізки прямих.

Таблиця 10 – Параметри для побудови кулачка

№ вар.	a	d₁	b	c	d₂	e	f	g	h	R₁	R₂	R₃	R₄
1	70	60	50	40	40	100	40	60	48	50	60	55	20
2	70	60	55	35	45	105	35	65	50	50	60	50	20
3	70	65	60	40	45	110	40	60	45	55	65	50	25
4	70	65	55	45	40	115	35	65	51	55	65	55	20
5	70	60	50	50	40	110	40	65	52	60	55	55	20
6	70	60	45	55	40	105	35	60	47	60	55	50	25
7	70	55	50	50	40	100	35	60	48	65	60	50	25
8	70	55	55	45	40	95	35	65	52	65	60	55	20
9	70	55	45	40	40	90	35	60	47	50	55	50	25
10	70	55	45	45	40	95	40	65	50	50	55	55	20
11	65	65	50	40	45	100	40	60	48	55	65	50	25
12	65	65	45	45	40	105	40	75	65	55	65	55	15
13	65	65	55	50	45	110	40	75	67	60	50	55	15
14	65	60	50	55	40	105	35	60	47	60	50	50	25
15	65	60	55	50	40	100	40	60	46	65	55	50	25
16	65	60	50	45	40	100	35	75	65	65	55	55	15
17	65	60	55	40	45	95	35	65	51	50	60	50	20
18	75	55	45	40	40	95	40	70	53	50	60	55	15
19	75	55	50	40	40	90	35	70	52	55	55	55	15
20	75	55	55	45	45	90	40	60	48	55	55	50	20
21	75	55	45	50	40	95	35	60	46	60	65	45	25
22	60	60	50	50	40	95	40	65	50	60	65	50	20
23	60	60	55	50	40	100	35	65	49	65	50	55	20
24	60	60	50	45	40	100	40	70	54	65	50	55	15
25	60	60	55	40	40	105	35	70	55	50	55	55	15
26	60	60	50	40	40	105	40	65	50	50	55	50	20
27	60	60	55	40	40	100	35	65	49	55	60	50	20
28	60	60	50	50	45	100	40	70	56	55	60	55	15
29	60	60	55	55	40	95	35	70	58	60	50	55	15
30	60	60	50	50	40	95	40	70	53	60	50	55	15

4.2 Вказівки до виконання роботи

Завдання виконати на форматі аркушу А3. Побудову контуру кулачка починати з побудови осьових ліній, а потім по даним із табл.10. по координатам нанести центри еліпса, а також вихідних для побудови циклоїди та евольвенти кіл. Побудувати ці криві. В контур кулачка входить частина циклоїди, яка обмежена точками А і В, розташованими на початку і середині кривої, частина еліпса, обмежена точкою Е, розташованої на великій осі, і точкою F, одержуваної побудовою, а також частина евольвенти, що обмежена точками C і D, що лежать на дотичних до вихідного кола. Для визначення точок С і D вихідне коло розділити на 12 частин і провести дотичні до кола в отриманих точках. Точка С визначається перетином третьої, а точка Dвосьмої щодо з евольвентою.

Поєднання циклоїди і евольвенти (ділянка ВС обриси кулачка) виконати двома дугами заданих радіусів R₁ і R₂: центр дуги радіуса R₁ знайти на нормалі до циклоїди в точці, а центр дуги радіуса R₂ визначити побудовою. Сполучення евольвенти і еліпса (ділянка DE обриси кулачка) виконати двома дугами заданих радіусів R₃ і R₄ та частиною дотичної до еліпса в точці Е. Центр дуги радіуса R₃ розташований на нормалі до евольвенти в точці D, а центр дуги радіуса R₄ визначити графічно. Поєднання циклоїди і еліпса (ділянка AF контуру кулачка) здійснити дугою кола і частиною до циклоїди в точці А або еліпсу в точці F.

Радіус та центр дуги визначити побудовою (див. рис. 11). При цьому центр дуги повинен перебувати на бісектрисі кута, утвореного дотичними до циклоїди в точці А та еліпсу в точці В (нагадаємо, що дотична до еліпса в будь-якій його точці визначається як нормаль до бісектриси кута, утвореного напрямками з цієї точки на фокуси еліпса). При виконанні сполучення всі точки сполучення позначати кружками діаметром, рівним 2 мм.

Креслення кулачка закінчити побудовою отвору для валу та шпонкової канавки. Всі побудови виконати суцільною тонкою лінією і зберегти на кресленні.

Остаточно оформити креслення (проставити номінальні розміри відповідно до вимог ГОСТ 2.307-68, лінії видимого контуру обвести суцільною товстою лінією).

Приклад виконання на рис. 4.13.

4.3 Побудова циклоїди

Циклоїда - плоска крива, яку описує точка А, що лежить на колі, яка котиться без ковзання з прямої CD (рис. 4.13).

На прямий ВС відкладають довжину кола діаметра D, що дорівнює L= πD.

Окружність діаметром D і відрізок АA (ВС) ділять на рівні 12 частин, поділів пряму

Рисунок 4.13 – Циклоїда

ВС (1',2',3',...,12') встановлюючи перпендикуляри до перетину з продовженням

горизонтальної осі кола в точках О₁,О₂ ...,О₁₂, а із точок поділів кола (1, 2, 3, ...,12) проводять прямі горизонтальні. З точок Ov 0₂, ..., O₁₂, як із центрів, проводять кола діаметра D, які перетинаючись з горизонтальними лініями, утворюють точки А₁, A₂, A₃ ...., A₁₂, що належать циклоїді. Точки з’єднати командою «Крива Безьє».

Епіциклоїда - плоска крива, яку описує точка А, що лежить на колі, яка котиться без ковзання, зовні по напрямному колу (рис. 4.14).

Рисунок 4.14 – Епіциклоїда.

Побудова епіциклоїдів. Виробляє коло діаметра D і спрямовуюче коло радіуса R проводять так, щоб вони торкалися (рис. 4.14). Коло діаметра D ділять на 12 рівних частин. З центру ОО радіусом, що дорівнює R+0,5D, проводять допоміжну дугу. Центральний кут α визначють за формулою

𝐷𝐷

∝=180.

𝑅𝑅

Гіпоциклоїда - плоска крива, яку описує точка А, що лежить на колі, яка котиться без ковзання всередині по напрямному колу (рис. 4.15).

Рисунок 4.15 – Гіпоциклоїда.

Ця крива будується по аналогії по прикладам двох попередніх побудов, а саме, циклоїди та епіциклоїди.

4.4 Побудова евольвенти

Евольвента – це траєкторія будь-якої точки прямої лінії, яка котиться, без ковзання по колу.

Для побудови евольвенти задане коло діаметра D ділять на 12 рівних частин (рис. 4.16), що нумерують1,2,3...12. З кінцевої точки проводять дотичну до кола і на ній відкладають відрізок, що дорівнює довжині кола πD. Довжину кола ділять також на рівні 12 частини і нумерують. З точок поділів кола 1, 2,3 ....., 12 проводять дотичні до кола та на них відкладають відрізки; на першій дотичній - відрізок 12 1 на другій - 12 2 'на третьої — 12 3 і т. д. З'єднавши точки I—XII за допомогою команди «Крива Безьє» з’єднуємо точки і отримуємо евольвенту.

Рисунок 4.16 – Евольвента

4.5 Приклад готової роботи

Рисунок 4.13 – Приклад виконання завдання 2.

Список літератури

1. Чекмарев А. А. Начертательная геометрия и черчение: учебник для прикладного бакалавриата / А. А. Чекмарев. – 4-е изд., перераб. и доп. – М. : Юрайт, 2015. – 471 с. – (Бакалавр. Прикладной курс).

2. Буланже Г. В. Основы начертательной геометрии: краткий курс и сборник задач : учеб. пособие для студентов вузов / Г. В. Буланже, И. А. Гущин, В. А.

Гончарова. – М.: КУРС : ИНФРА-М, 2015. –

pdf

Завантажити

Зберегти на потім

Додав(-ла)

Дубовський Ігор Вячеславович

Пов’язані теми

Позашкільна освіта, Методичні рекомендації

Додано

20 жовтня 2022

Переглядів

787

Оцінка розробки

Відгуки відсутні