Дидактический материал по теме "Разъемные соединения"

План урока № 20

Преподаватель: Арбузов И.В.                           Дата:_______________________

Предмет: Техническая механика

Профессия:____________________________________________

Тема урока: Разъемные соединения. Основные сведения, классификация

Цель урока: Познакомить с видами разъемных соединений; дать понятие о принципах классификации разъемных соединений

Задачи:

1.       Образовательные: сформировать у обучающихся систему знаний о способах классификации разъемных соединений; продолжить формирование обще учебных умений работы с учебником, формировать умение схематизировать материал теоретический.

2.       Развивающие:  продолжить формирование личностных  качеств обучающихся: памяти, речи, наблюдательности. Продолжить формирование мыслительной деятельности: анализировать получаемый материал, выделять главное, делать выводы.

3.       Воспитательные: умение работать в коллективе, нравственное через соблюдение моральных норм поведения, трудовое через оформление записей в тетради.

Тип урока: Комбинированный

Оборудование и средства обучения: лекционно-демонстрационный материал, слайдовая презентация

Ход урока:

1.       Организационный момент:

А)Проверка явки учащихся

Б)Готовность обучающихся к уроку

2. Актуализация знаний учащихся:

1 этап – Решение кроссворда(Отдельная презентация)или (Приложение 1)

				5.п
				р
			2. м	у	ф	т	а
	3			ж
1. п	о	д	ш	и	п	н	и	к
	с			н
	ь		4.в	а	л

1. Специальная опора, поддерживающая валы и оси

2. Устройства для соединения валов и передачи между ними вращающегося момента

3. Деталь, служащая для удержания колес и центрирования их вращения

4.  Ось, передающая вращающий момент

5. Упругий элемент, назначение которого заключается в накапливании и поглощении механической энергии.

 2 этап – Работа с перфокартами (Приложение 2)или со слайдом № 2( записывают на листочках ответы или говорят вслух)

Задание:  Определите тип пружины

 

2. Изучение нового материала :

1 этап - лекционная часть урока + слайдовая презентация:

Слово учителя(проговорить или зачитать): Соединение деталей с помощью резьбы является одним из старейших и наиболее распространенных видов разъемного соединения. Легко и просто обеспечивает сборку и разборку. Резьбовое соединение образуют две детали. У одной из них на наружной, а у другой на внутренней поверхности выполнены расположенные по винтовой поверхности выступы – соответственно наружная и внутренняя резьбы.
Резьбы формируют на цилиндрических или конических поверхностях. Наибольшее распространение имеют цилиндрические резьбы.

А теперь давайте запишем определение в тетрадь (Слайд № 2): Разъемным соединением называют  соединение, обеспечивающее легкую многократную сборку и разборку деталей

Резьбы классифицируют по различным признакам, запишите эти принципы в тетрадь ( Слайд № 2):

По направлению винтовой линии: правая, левая.
По форме профиля: треугольная, трапецеидальная, прямоугольная, круглая, упорная, метрическая, дюймовая.
По расположению на детали: внешняя, внутренняя.
По характеру поверхности: цилиндрическая, коническая.
По назначению: крепежная, крепежно-уплотняющая, ходовая (для передачи движения), специальная (в т. ч.: часовая, на пластмассовых деталях, окулярная, круглая для объективов микроскопов, круглая для светотехники).
По числу заходов: однозаходная, многозаходная.

А сейчас мы рассмотрим  характеристики основных видов резьбы

Метрическая резьба (Слайд № 4)

Метрическая резьба (рис. 1, а) является основным типом крепежной резьбы.
Профиль резьбы установлен ГОСТ 9150–81 и представляет собой равносторонний треугольник с углом профиля α = 60°.
Профиль резьбы на стержне отличается от профиля резьбы в отверстии величиной притупления его вершин и впадин.
Основными параметрами метрической резьбы являются: номинальный диаметр – d(D) и шаг резьбы – Р, устанавливаемые ГОСТ 8724–81 в миллиметрах.

Метрические резьбы бывают с крупным и мелким шагом.
Для каждого размера (диаметра) резьбы стандартом установлен номинальный шаг. Если резьба на изделии имеет шаг меньше номинального, то такая резьба считается мелкой, если шаг больше номинального - резьба крупная.

Дюймовая резьба (Слайд № 5)

Дюймовая резьба (рис. 1, б) относится к крепежной резьбе.
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.
В СНГ ее применяют только для резьбовых деталей старых, а также импортных машин (Китай, США и др.).

Дюймовая резьба характеризуется тем, что имеет треугольный профиль с углом α = 55°, а диаметр измеряется в дюймах, шаг - числом ниток резьбы на длине в 1”. Эта резьба была стандартизована для наружных диаметров d= 3/16” - 4” и числом ниток на 1” от 28 до 3.
При обозначении дюймовой резьбы наружный диаметр указывают в дюймах.

Трубная цилиндрическая резьба (Слайд № 6)

Трубную цилиндрическую резьбу (рис. 1, в) используют как крепежно-уплотняющую.

Трубную резьбу применяют для соединения труб, а также тонкостенных деталей цилиндрической формы. Такого рода профиль (α = 55°) рекомендуют при повышенных требованиях к плотности (непроницаемости) трубных соединений.
Применяют трубную резьбу при соединении цилиндрической резьбы муфты с конической резьбой труб, так как в этом случае отпадает необходимость в различных уплотнениях.

Трубная коническая резьба (Слайд № 7)

Трубную коническую резьбу (рис. 1, з) используют как крепежно-уплотняющую.

Применяется резьба для резьбовых соединений топливных, масляных, водяных и воздушных трубопроводов машин и станков. Для возможности свертывания конических резьб с цилиндрическими, биссектриса угла профиля конусной резьбы по ГОСТ должна быть перпендикулярна оси.

Прямоугольная резьба (Слайд № 8)

Прямоугольная резьба (рис. 1, д) относится к резьбам для передачи движений под нагрузкой. Она имеет прямоугольный или квадратный профиль, диаметр и шаг прямоугольной резьбы измеряют в миллиметрах.

Прямоугольная резьба не стандартизована и применяется сравнительно редко, так как наряду с преимуществами, заключающимися в более высоком коэффициенте полезного действия, чем у трапецеидальной резьбы, она менее прочна и сложнее в производстве. Ее заменяют трапецеидальной - более удобной в изготовлении.
Применяется при изготовлении винтов, домкратов и ходовых винтов.

Трапецеидальная резьба (Слайд № 9)

Трапецеидальную резьбу (рис. 1, е) широко применяют в передачах винт-гайка. Она имеет симметричный трапецеидальный профиль с углом профиля α = 30°.
Для червяков червячных передач угол профиля α = 40°.

Трапецеидальная резьба при использовании гайки, разъемной по осевой плоскости (например, у ходовых винтов станков), позволяет выбирать зазоры путем радиального сближения половин гайки при ее изнашивании.

Упорная резьба ( Слайд № 10)

Упорную резьбу (рис. 1, и) применяют в нажимных винтах с большой односторонней осевой нагрузкой.
Упорная резьба, стандартизованная ГОСТ 24737–81, имеет профиль неравнобокой трапеции, одна из сторон которой наклонена к вертикали под углом 3°, т.е. рабочая сторона профиля, а другая – под углом 30°.

Форма профиля и значение диаметров шагов для упорной однозаходной резьбы устанавливает ГОСТ 10177–82. Резьба стандартизована для диаметров от 10 до 600 мм с шагом от 2 до 24 мм и применяется при больших односторонних усилиях, действующих в осевом направлении.

Закругление (см. размер е, рис. 1, и) повышает прочность винта.
Условное обозначение упорной резьбы для наружного диаметра 80 мм и шага 16 мм - S 80×16, т. е. аналогично обозначению трапецеидальной резьбы.

Круглая резьба (Слайд № 11)

Круглая резьба (рис. 1, г) стандартизована. Профиль круглой резьбы образован дугами, связанными между собой участками прямой линии. Угол между сторонами профиля α = 30°.

Резьба применяется ограниченно: для водопроводной арматуры, в отдельных случаях для крюков подъемных кранов, а также в условиях воздействия агрессивной среды.

Однозаходная  резьба (Слайд № 12)

У однозаходной резьбы (рис. 3, а) шаг и ход резьбы одинаковые, при этом за один оборот винта гайка перемещается на величину шага. Если перемещение гайки за один оборот должно быть большим, то ход, а следовательно, и шаг однозаходного винта должны быть большими.
Чем больше шаг, тем глубже получается резьба (высота резьбы зависит от шага) и тем меньше будет внутренний диаметр винта. Винт с малым внутренним диаметром недостаточно прочен и не может передавать больших усилий.

Многозаходная резьба (Слайд № 13)

Для усиления прочности винта, одновременно с увеличением хода, применяют многозаходную резьбу. В этом случае шаг, высота резьбы и ее внутренний диаметр соответствуют однозаходной, а ход резьбы во столько раз больше шага, сколько имеется заходов, например, у двухзаходной резьбы (рис. 3, б) ход вдвое больше ее шага, у трехзаходной (рис. 2, в) - втрое больше и т. д.

Пример удобства многозаходной резьбы – крышки на банках с консервированными овощами или соками. Легкий поворот руки на небольшой угол - и банка открыта. Следует, также, отметить, что на цилиндрах большого диаметра попасть в заход однозаходной резьбы очень сложно, и в этом случае проблему можно уменьшить при помощи многозаходной резьбы.

Визуально многозаходную резьбу можно определить, если посмотреть на торец винта(Слайд № 14) (болта, шпильки, гайки). В этом случае хорошо видно, сколько ниток резьбы берет свое начало с торца. У однозаходной резьбы (рис. 3, д) на торце винта или гайки виден только один конец витка, а у многозаходной (рис. 3, г) – два, три и больше.
Если продвигаться по спирали вдоль какого-нибудь витка многозаходной резьбы острым кончиком иглы или другого предмета, то вы никогда не попадете в канавку соседнего витка.
Технологически многозаходные резьбы существенно сложнее и, соответственно, дороже.

Достоинства и недостатки резьбовых соединений

Достоинства резьбовых соединений

Резьбовые соединения имеют ряд существенных достоинств, благодаря которым они занимают ведущее место среди всех других соединений деталей в современном машиностроении. К таким достоинствам можно отнести:

·   возможность многократной сборки-разборки;

·   удобство сборки-разборки;

·   высокая надёжность;

·   простота конструкции;

·   дешевизна (вследствие стандартизации);

·   технологичность;

·   возможность регулировки силы сжатия;

·   при небольшой силе на ключе создают значительные силы затяжки вследствие клинового действия резьбы и большого отношения длины L гаечного ключа к радиусу r резьбы (L/r ≈ 28). Так, сила затяжки винта М12 может составлять 20000 Н (около 2 тонн);

·   позволяют производить сборку деталей при различном взаимном их расположении.

Недостатки резьбовых соединений:

·   концентрация напряжений во впадинах резьбы;

·   низкая вибрационная стойкость (самоотвинчивание при вибрации).

Область применения резьбовых соединений

Резьбовые детали в виде винтов, болтов и шпилек с гайками применяют для крепежа – соединения нескольких деталей в одно целое. Роль гайки может выполнять корпусная деталь.

Примеры соединений с помощью резьбовых деталей:

·   соединение в одно целое отдельных секций мостов, подъемных кранов;

·   соединение нескольких сборочных единиц (редуктора и фланцевого электродвигателя; картера, блока цилиндров и головки блока в двигателе внутреннего сгорания; колеса с полуосью автомобиля);

·   соединение деталей (крышки и основания корпуса редуктора; крышек подшипников с корпусом коробки передач); крепление узлов и деталей на основании (редуктора на плите; плиты к полу цеха; резца в суппорте токарного станка).

Конические резьбы (рис. 1, ж, з) обеспечивают требуемую плотность (непроницаемость) соединения без каких-либо уплотнений - за счет радиального натяга. Их применяют для соединительной трубной арматуры, пробок, заглушек, штуцеров гидравлических систем, пресс-масленок.

Наряду с соединениями резьбовые детали применяют:

·   в передачах винт-гайка, служащих для преобразования вращательного движения в поступательное;

·   для регулирования осевых зазоров в подшипниках качения, регулирования конического зубчатого и червячного зацепления и др.

3.Закрепление и обобщение изученного материала:

Работа с перфокартой(приложение 3)( устно или делают записи на листочках – перфокарту не портить!!!)

Задание: Определите вид разъемного соединения

1) 2) 3) 4)

5) 6)  7) 8) 9)

Ответ: 1) метрическая 2) трубная цилиндрическая 3) трубная коническая 4) трапециидальная

5) упорная 6) прямоугольная 7) однозаходная 8) двухзаходная  9) трехзаходная

4.Подведение итогов: обсуждение наиболее важных материалов урока

5.Домашнее задание: Выучить классификацию резьбы

Приложение 1

				5
			2
	3
1
			4

1. Специальная опора, поддерживающая валы и оси

2. Устройства для соединения валов и передачи между ними вращающегося момента

3. Деталь, служащая для удержания колес и центрирования их вращения

4.  Ось, передающая вращающий момент

5. Упругий элемент, назначение которого заключается в накапливании и поглощении механической энергии.

				5
			2
	3
1
			4

1. Специальная опора, поддерживающая валы и оси

2. Устройства для соединения валов и передачи между ними вращающегося момента

3. Деталь, служащая для удержания колес и центрирования их вращения

4.  Ось, передающая вращающий момент

5. Упругий элемент, назначение которого заключается в накапливании и поглощении механической энергии.

				5
			2
	3
1
			4

1. Специальная опора, поддерживающая валы и оси

2. Устройства для соединения валов и передачи между ними вращающегося момента

3. Деталь, служащая для удержания колес и центрирования их вращения

4.  Ось, передающая вращающий момент

5. Упругий элемент, назначение которого заключается в накапливании и поглощении механической энергии.

				5
			2
	3
1
			4

1. Специальная опора, поддерживающая валы и оси

2. Устройства для соединения валов и передачи между ними вращающегося момента

3. Деталь, служащая для удержания колес и центрирования их вращения

4.  Ось, передающая вращающий момент

5. Упругий элемент, назначение которого заключается в накапливании и поглощении механической энергии.

				5
			2
	3
1
			4

1. Специальная опора, поддерживающая валы и оси

2. Устройства для соединения валов и передачи между ними вращающегося момента

3. Деталь, служащая для удержания колес и центрирования их вращения

4.  Ось, передающая вращающий момент

5. Упругий элемент, назначение которого заключается в накапливании и поглощении механической энергии.

Приложение 2

Задание:  Определите тип пружины

 

Задание:  Определите тип пружины

 

Задание:  Определите тип пружины

 

Задание:  Определите тип пружины

 

Задание:  Определите тип пружины

 

Задание:  Определите тип пружины

 

Приложение 3

Задание: Определите вид разъемного соединения

1) 2) 3) 4)

5) 6)  7) 8) 9)

Задание: Определите вид разъемного соединения

1) 2) 3) 4)

5) 6)  7) 8) 9)

Задание: Определите вид разъемного соединения

1) 2) 3) 4)

5) 6)  7) 8) 9)

Задание: Определите вид разъемного соединения

1) 2) 3) 4)

5) 6)  7) 8) 9)

Задание: Определите вид разъемного соединения

1) 2) 3) 4)

5) 6)  7) 8) 9)

Задание: Определите вид разъемного соединения

1) 2) 3) 4)

5) 6)  7) 8) 9)

Задание: Определите вид разъемного соединения

1) 2) 3) 4)

5) 6)  7) 8) 9)