Открытый урок по черчению в 9 классе: Виды разъемных соединений: резьбовые, шпоночные, шлицевые, штифтовые. их назначение и изображение на чертежах.

Цель урока:

• Изучение разъёмных соединений;

• изображение резьбы на стержне и в отверстии;

• упрощенное изображение соединений.

Задачи урока:

1. Закрепить навыки работы с опорными конспектами в форме классификационных таблиц; развивать умения сравнивать текстовую и графическую информацию; анализировать учебный материал, сопоставлять, выделять главное и второстепенное.

2. Развивать умения самостоятельно работать со сложными дидактическими материалами, создавать целостную картину новых понятий (знаний) по её частным понятиям. Развитие способностей обучающихся к самообразованию; рече – мысленной деятельности при выдвижении и обсуждении гипотез; интеллектуальных способностей на уровне анализа и синтеза основных понятий; развитие любознательности, наблюдательности, сообразительности; образного мышления и технического кругозора, в т.ч. с опорой на жизненный практический опыт обучающихся.

3. Воспитывать культуру общения, речи (в том числе с использованием специальной терминологии), усидчивость, внимательность, графические, аналитические способности.

Тип урока: практическая работа.

Оборудование:

1. Учебные таблицы «Соединение болтом»; «Соединение шпилькой»; «Винтовые соединения».

2. Дидактический материал для обучающихся – «Сходство и различие резьбовых соединений»

3. Динамические модели резьбовых соединений

Ход урока:

1. Орг. момент:

1. Подготовка обучающихся и учителя к работе на уроке; отметка отсутствующих.

2. Повторение пройденного материала.

Какие виды соединений деталей мы изучили?

Чем отличаются разъёмные от неразъёмных соединений?

3. Подготовка учащихся к усвоению нового материала:

Приветствие «Солнечный круг». Учащиеся и учитель встают в круг, берутся за руки и говорят друг другу комплименты либо пожелания, затем все садятся по своим местам. Сообщение учащимся темы, целей и задач изучаемого материала.

4. Изучение нового материала.

Разъемные соединения.

а) Изображение резьбы. ГОСТ 2.311-68

 

а) б) Рис. 1

Резьбу изображают: На стержне (рис.1,а) - сплошными основными линиями по наружному диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями - по внутреннему диаметру (на плоскости, перпендикулярной оси стержня по внутреннему диаметру проводят дугу, равную 3,4 окружности, разомкнутую в любом месте).

В

отверстии (рис.1,б) - сплошными основными линиями по внутреннему диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями - по наружному (на плоскости, перпендикулярной оси отверстия, по наружному диаметру проводят дугу, равную 3,4 окружности, разомкнутую в любом месте). Сплошную тонкую линию при изображении резьбы наносят на расстоянии не менее 0,8 мм от основной линии и не более величины шага резьбы. Резьбу, как невидимую, изображают штриховыми линиями по наружному и внутреннему диаметрам.
 
Граница резьбы (рис.2,а, б) определяется до начала ее сбега и изображается сплошной основной или штриховой линией, если резьба невидимая. Штриховку в разрезах и сечениях (рис.1,2) проводят до линии наружного диаметра на стержне и до линии внутреннего диаметра в отверстии, т.е. в обоих случаях до сплошной линии. Размер длины резьбы указывают без сбега. Резьбу с нестандартным профилем показывают со всеми необходимыми размерами (шагом, внутренним и наружным диаметрами, толщиной зуба, числом заходов, левым направлением резьбы и т.п.). В соединениях стержень перекрывает отверстия (рис.3), и поэтому в границах стержня резьба имеет сплошную основную линию по наружному диаметру, в отверстии - по внутреннему.

а) б) Рис. 2

Рис. 3

Обозначение всех резьб (кроме конических и трубной цилиндрической) относят к наружному диаметру (размерная линия проводится к наружному диаметру). Обозначения конических резьб и трубной цилиндрической резьбы наносят указательной стрелкой. Специальную резьбу со стандартным профилем обозначают Сп и условным обозначением профиля (М - для метрических резьб, Трап - для трапецеидальных, Уп - для упорных)

Упрощенные и условные изображения крепежных деталей на сборочных чертежах и чертежах общих видов выбирают в зависимости от назначения и масштаба чертежа ГОСТ 2.315-68: Крепежные детали, у которых на чертеже диаметры стержней равны 2 мм и менее, изображают условно. Если предмет, изображенный на сборочном чертеже, имеет ряд однотипных соединений, то крепежные детали показывают в одном месте упрощенно, а в остальных - центровыми или осевыми линиями. Шлицы на головках крепежных деталей следует изображать одной сплошной линией: на одном виде - по оси крепежной детали (вид сбоку), на другом - под углом 45° к рамке чертежа.

Наиболее характерные ошибки. Неправильно обозначена резьба на стержне в глухом отверстии, нет границы резьбы, неправильно изображена резьба на фаске, неправильно обозначена трубная резьба, не выдержано расстояние между тонкими и сплошными линиями при изображении резьбы, неправильно выполнено соединение внутренней и наружной резьб (соединение фитинга с трубой).

б) Шпоночные соединения.

Шпоночные соединения служат для закрепления на валу (или оси) вращающихся деталей (зубчатых колес, шкивов, муфт и т. п.), а также для передачи вращающего момента от вала к ступице детали или, наоборот, от ступицы к валу.
Конструктивно, на валу делается паз, в который закладывается шпонка и затем на эту конструкцию надевается колесо, которое так же имеет шпоночный паз. 

В приборостроении применяют в основном соединения призматическими (рис. 4, а), сегментными (рис. 4, б) и цилиндрическими (рис. 4, в) шпонками. Клиновые шпонки в точных механизмах не применяют. Конструкция и форма шпонки связаны с технологичностью изготовления пазов под шпонку. Пазы на валах фрезеруют, а в ступицах – прорезают протяжками.

рис.4.

Шпоночные соединения применяют обычно при передаче значительных вращающих моментов при диаметре вала не менее 6 мм. В кинематических передачах и передачах с высоким требованием по точности рекомендуют использовать штифтовые соединения.

Шпонки изготавливают из среднеуглеродистых сталей 40, 45, Ст6.

в) Шлицевые соединения.

Шлицевые соединения служат для передачи вращающего момента между валами и установленными на них деталями.

Шлицевое соединение можно условно представить как многошпоночное, шпонки которого выполнены вместе с валом. С помощью этого соединения можно обеспечить как подвижное (с осевым относительным перемещением), так и неподвижное скрепление деталей. По сравнению со шпоночными шлицевые соединения имеют значительно большую нагрузочную способность, прочность валов, точность центрирования и направления ступиц в подвижных соединениях.

По форме поперечного сечения шлицев различают прямобочные (рис. 5, а), эвольвентные (рис. 5, б) и треугольные (рис. 5, в) шлицевые соединения. Наибольшее распространение получили прямобочные шлицевые соединения, выполненные с четным числом шлицев (6, 8, 10). Центрирование возможно по наружному диаметру D, по внутреннему d и боковым поверхностям. Центрирование по наружному диаметру рекомендуется для неподвижных соединений, по внутреннему диаметру – для подвижных соединений, по боковым граням – при больших передаваемых нагрузках и низкой точности соединения.

рис.5.

г) Штифтовые соединения.

Штифтом называют цилиндрический или конический стержень, плотно вставляемый в отверстие двух соединяемых деталей. Применяют штифты для точного взаимного фиксирования деталей и для соединения деталей, передающих небольшие нагрузки. В зависимости от назначения штифты делят на установочные и крепежные.

По форме различают цилиндрические и конические штифты. По конструкции рабочей части штифты выполняют гладкими и просечными, т.е. с насеченными или выдавленными канавками, что не требует развертывания отверстия и создает надежное соединение, предохраняющее штифт от выпадения в процессе работы.

На рис. 6 приведены основные типы штифтов: цилиндрический (а), конический (б), конический разводной (в), цилиндрические, насеченные с конца и посредине (г), и трубчатый пружинный (д).

Цилиндрические штифты удерживаются в отверстиях за счет натяга или силы трения. Для предупреждения выпадания цилиндрические штифты должны изготавливаться с большой точностью и высокой чистотой поверхности. Отверстия под крепежные штифты в соединяемых деталях сверлят и развертывают совместно, для чего детали временно скрепляют.

рис.6.

При многократной разборке и сборке нарушается характер посадки и соответственно точность соединения. Предохранение цилиндрических штифтов от выпадения осуществляют кернением концов штифта (рис. 7), развальцовкой краев штифта (рис. 7) или специальными пружинящими предохранительными стандартными кольцами (рис. 7), изготовляемыми из проволоки.

рис.7.

Главными недостатками штифтовых соединений являются значительное ослабление сечения вала отверстием под штифт и необходимость точной обработки этого отверстия во избежание изгиба штифта или его выпадения. Поэтому диаметр штифта (d) для вала диаметром (dв) задают из соотношения d Ј (0,2…0,25) dв, а затем при необходимости проверяют на сдвиг (срез).

Штифты изготавливают из сталей 45, А12, У8. При особых условиях работы соединения штифты могут изготавливаться из других материалов.

5. Практическая работа. Самостоятельная работа учащихся по карточкам.

Практическое задание.

1. Выполнить чертеж стержня.

На стержне, длина которого 100мм, диаметр 12 мм, с двух концов

нарезана метрическая резьба с крупным шагом. Длина участка с резьбой равна 45 мм.

2. Начертить (эскизно) упрощенное изображение соединения двух деталей толщиной

25 мм каждая при помощи болта, диаметр которого равен 20 мм.

3. Расшифруйте следующие обозначения:

а) Болт М20×1.5×120; б) Болт М20×60; в) Гайка М12; г) Шайба16; д) ГайкаМ12×1.5

6. Закрепление изученного материала. Для всех вариантов урока (обязательно нового материала, кроме урока - конференции) проводиться краткий опрос по новым понятиям, с упором на главные моменты: в чем сходство и в чем различие между рассмотренными соединениями, в целом относящимся к одной типовой группе – типовые разъемные резьбовые сборочные соединения.

7

. Итоги урока. Выставление оценок, домашнее задание.

Контрольные вопросы.

1. Что понимается под резьбой? Какая резьба называется наружной, внутренней? Что такое виток? Какие резьбы различают в зависимости от направления винтовой нитки? Что принимается за наружный и внутренний диаметр резьбы? Что такое шаг резьбы, ход резьбы? Что принимается за профиль резьбы, угол профиля? Какая резьба называется стандартной? Какие резьбы различают в зависимости от профиля? Какое наименование имеют резьбы в зависимости от назначения? В каких случаях применяются метрические резьбы с мелким шагом? Как именуется резьба в зависимости от числа заходов? В каких случаях применяется дюймовая резьба?

2. Из каких элементов складывается обозначение стандартной резьбы? Какими линиями надо изображать наружный и внутренние диаметры резьбы на стержне? В отверстии? Как надо обозначать метрическую резьбу с крупным шагом? С мелким шагом? Какие линии применяются для условного изображения резьбы? Есть ли разница в изображении правой и левой резьбы? Как изображается резьба с нестандартным профилем? Как обозначается шероховатость резьбы?

3. Как определить шаг метрической резьбы? Как определить шаг дюймовой резьбы? Как определить ход у многозаходной резьбы? Для каких резьб при нанесении условных обозначений применяют одну стрелку?

4. Какие соединения разъемные? Какие неразъемные? Как изображают резьбу болта и гайки в собранном виде? Назвать виды сварки. Как обозначают сварные швы?