Как чертить скругления. Сопряжения. Изучение нового материала
Часто при изображении на чертеже контура детали приходится выполнять плавный переход одной линии в другую (плавный переход между прямыми линиями или окружностями) для выполнения конструктивных и технологических требований. Плавный переход одной линии в другую называют сопряжением.
Для построения сопряжений необходимо определить:
- центры сопряжений (центры, из которых проводят дуги);
- точки касания/точки сопряжения (точки, в которых одна линия переходит в другую);
- радиус сопряжения (если он нс задан).
Рассмотрим основные типы сопряжений.
Сопряжение (касание) прямой и окружности
Построение прямой, касательной к окружности. При построении сопряжения прямой и окружности используется известный признак касания этих линий: прямая, касательная к окружности, составляет прямой угол с радиусом, проведенным в точку касания (рис. 1.12).
Рис. 1.12.
К - точка касания
Для проведения касательной к окружности через точку Л, лежащую вне окружности, необходимо:
- 1) соединить заданную точку А (рис. 1.13) с центром окружности О;
- 2) отрезок ОА разделить пополам (ОС = СА, см. рис. 1.7) и провести вспомогательную окружность радиусом СО (или СА);
Рис. 1.13.
3) точку /С, (или К.» поскольку задача имеет два решения) соединить с точкой А.
Линия АК^ (или АК.,) является касательной к заданной окружности. Точки K i и К 2 - точки касания.
Следует отметить, что рис. 1.13 иллюстрирует также один из способов точного графического построения двух перпендикулярных прямых (касательной и радиуса).
Построение прямой, касательной к двум окружностям. Обращаем внимание читателя на то, что задачу построения прямой, касательной к двум окружностям, можно рассматривать как обобщенный случай предыдущей задачи (построение касательной из точки к окружности). Сходство этих задач прослеживается из рис. 1.13 и 1.14.
Внешнее касание двух окружностей. При внешнем касании (см. рис. 1.14) обе окружности лежат но одну сторону от прямой.
На рис. 1.14 изображены малая окружность радиусом R с центром в точке А и большая окружность радиусом R { с центром в точ-
Рис. 1.14. Построение внешней касательной к двум окружностям ке О. Чтобы построить внешнюю касательную к этим окружностям, необходимо выполнить следующие действия:
- 1) через центр О большей окружности провести вспомогательную окружность радиусом (/?, - R);
- 2) построить касательные к вспомогательной окружности из точки А (центр малой окружности). Точки К { и К., - точки касания прямых и окружности (заметим, что задача имеет два решения);
- 3) точки К { и К 2 соединить с центром О и продолжить эти линии до пересечения с окружностью радиусом R v Точки пересечения К л и /С, являются точками касания (сопряжения);
- 4) через точку А провести радиусы, параллельные линиям ()К Л и ОК г Точки пересечения этих радиусов с малой окружностью - точки К- и К л являются точками касания (сопряжения);
- 5) соединив точки К л и /С (; , а также К л и К 5 , получить искомые касательные.
Внутреннее касание двух окружностей (окружности лежат по разные стороны от прямой, рис. 1.15) выполняется по аналогии с внешнем касанием, с той лишь разницей, что через центр О большей окружности проводится вспомогательная окружность радиусом /?, + R. Па рис. 1.15 изображено два возможных решения задачи.
Рис. 1.1
Сопряжение пересекающихся прямых дугой окружности заданным радиусом. Построение (рис. 1.16) сводится к построению окружности радиусом R, касающейся одновременно обеих заданных линий.
Для нахождения центра этой окружности проводим две вспомогательные прямые, параллельные заданным, на расстоянии R от каждой из них. Точка пересечения этих прямых является центром О дуги сопряжения. Перпендикуляры, опущенные из центра О на заданные прямые, определяют точки сопряжения (касания) /С, и К 2 .
Рис. 1.16.
Рис. 1.17. Построение сопряжения окружности и прямой дугой заданным радиусом R:
а - внутреннее касание; б - внешнее касание
Сопряжение окружности и прямой дугой заданным радиусом.
Примеры построения сопряжений окружности и прямой дугой заданным радиусом R приведены на рис. 1.17.
В этой небольшой статье, будут рассмотрены основные виды сопряжений и Вы узнаете о том, как построить сопряжение углов, прямых линий, окружностей и дуг, окружностей с прямой.
Сопряжением называют плавный переход одной линии в другую. Для того чтобы построить сопряжение, нужно найти центр сопряжения и точки сопряжений.
Точка сопряжения – это общая точка для сопрягаемых линий. Точку сопряжения также называют точкой перехода.
Ниже будут рассмотрены основные типы сопряжений .
Сопряжение углов (Сопряжение пересекающихся прямых)
Сопряжение прямого угла(Сопряжение пересекающихся прямых под прямым углом)
В данном примере будет рассмотрено построение сопряжения прямого угла заданным радиусом сопряжения R. Первым делом найдём точки сопряжения. Для нахождения точек сопряжения, нужно поставить циркуль в вершину прямого угла и провести дугу радиусом R до пересечения со сторонами угла. Полученные точки и будут являться точками сопряжения. Далее нужно найти центр сопряжения. Центром сопряжения будет точка равноудалённая от сторон угла. Проведём из точек a и b две дуги радиусом сопряжения R до пересечения друг с другом. Полученная на пересечении точка О и будет центром сопряжения. Теперь из центра сопряжения точки О описываем дугу радиусом сопряжения R от точки a до точки b. Сопряжение прямого угла построено.
Сопряжение острого угла(Сопряжение пересекающихся прямых под острым углом)
Ещё один пример сопряжения угла. В этом примере будет построено сопряжение
острого угла
. Для построения сопряжения острого угла раствором циркуля,равным радиусу сопряжения R, проведём из двух произвольных точек на каждой стороне угла по две дуги. Затем проведём касательные к дугам до пересечения в точке О, центре сопряжения. Из полученного центра сопряжения опустим перпендикуляр к каждой из сторон угла. Так мы получим точки сопряжения a и b. Затем проведём из центра сопряжения, точки О, дугу радиусом сопряжения R, соединив точки сопряжения a
и b. Сопряжение острого угла построено.
Сопряжение тупого угла(Сопряжение пересекающихся прямых под тупым углом)
Строится по аналогии с сопряжением острого угла. Мы также, сначала радиусом сопряжения R проводим по две дуги из двух произвольно взятых точек на каждой из сторон, а затем проводим касательные к этим дугам до пересечения в точке О, центре сопряжения. Затем опускаем перпендикуляры из центра сопряжения к каждой из сторон и соединяем дугой, равной радиусу сопряжения тупого угла R, полученные точки a и b.
Сопряжение параллельных прямых линий
Построим сопряжение двух параллельных прямых . Нам задана точка сопряжения a, лежащая на одной прямой. Из точки a проведём перпендикуляр до пересечения его с другой прямой в точке b. Точки a и b являются точками сопряжения прямых линий. Проведя из каждой точки дугу, радиусом больш отрезка ab, найдём центр сопряжения — точку О. Из центра сопряжения проведём дугу заданного радиуса сопряжения R.
Сопряжение окружностей(дуг) с прямой линией
Внешнее сопряжение дуги и прямой линии
В этом примере будет построено сопряжение заданным радиусом r прямой линии, заданной отрезком AB, и дуги окружности радиусом R.
Сначала найдём центр сопряжения. Для этого проведём прямую, параллельную отрезку AB и отстоящую от него на расстояние радиуса сопряжения r, и дугу, из центра окружности OR радиусом R+r. Точка пересечения дуги и прямой и будет центром сопряжения – точкой Оr .
Из центра сопряжения, точки Оr , опустим перпендикуляр на прямую AB. Точка D, полученная на пересечении перпендикуляра и отрезка AB, и будет точкой сопряжения. Найдём вторую точку сопряжения на дуге окружности. Для этого соединим центр окружности ОR и центр сопряжения Оr линией. Получим вторую точку сопряжения – точку C. Из центра сопряжения проведём дугу сопряжения радиусом r, соединив точки сопряжения.
Внутреннее сопряжение прямой линии с дугой
По аналогии строится внутреннее сопряжение прямой линии с дугой. Рассмотрим пример построения сопряжения радиусом r прямой линии, заданной отрезком AB, и дуги окружности радиуса R. Найдём центр сопряжения. Для этого построим прямую, параллельную отрезку AB и отстоящую от него на расстояние радиуса r, и дугу, из центра окружности OR радиусом R-r. Точка Оr , полученная на пересечении прямой и дуги, и будет центром сопряжения.
Из центра сопряжения(точка Оr ) опустим перпендикуляр на прямую AB. Точка D, полученная на основании перпендикуляра, и будет точкой сопряжения.
Для нахождения второй точки сопряжения на дуге окружности, соединим центр сопряжения Оr и центр окружности ОR прямой линией. На пересечении линии с дугой окружности получим вторую точку сопряжения – точку C. Из точки Оr , центра сопряжения, проведём дугу радиусом r, соединив точки сопряжения.
Сопряжение окружностей (дуг)
Внешним сопряжением считается сопряжение, при котором центры сопрягаемых окружностей(дуг) O1(радиус R1) и O2 (радиус R2) располагаются за сопрягающей дугой радиуса R. На примере рассмотрено внешнее сопряжение дуг. Сначала находим центр сопряжения. Центром сопряжения является точка пересечения дуг окружностей с радиусами R+R1 и R+R2, построенных из центров окружностей O1(R1) и O2(R2) соответственно. Затем центры окружностей O1 и O2 соединяем прямыми с центром сопряжения, точкой O, и на пересечении линий с окружностями O1 и O2 получаем точки сопряжения A и B. После этого, из центра сопряжения строим дугу заданного радиуса сопряжения R и соединяем ей точки A и B.
Внутренним сопряжением называется сопряжение, при котором центры сопрягаемых дуг O1, радиуса R1, и O2, радиус R2, располагаются внутри сопрягающей их дуги заданного радиуса R. На картинке ниже приведён пример построения внутреннего сопряжения окружностей(дуг). Вначале мы находим центр сопряжения, которым является точка O, точка пересечения дуг окружностей с радиусами R-R1 и R-R2 проведённых из центров окружностей O1и O2 соответственно. После чего соединяем центры окружностей O1 и O2 прямыми линиями с центром сопряжения и на пересечении линий с окружностями O1 и O2 получаем точки сопряжения A и B. Затем из центра сопряжения строим дугу сопряжения радиуса R и строим сопряжение.
Смешанным сопряжением дуг является сопряжение, при котором центр одной из сопрягаемых дуг (O1) лежит за пределами сопрягающей их дуги радиуса R, а центр другой окружности(O2) – внутри её. На иллюстрации ниже приведён пример смешанного сопряжения окружностей. Сначала находим центр сопряжения, точку O. Для нахождения центра сопряжения строим дуги окружностей с радиусами R+R1, из центра окружности радиуса R1 точки O1, и R-R2, из центра окружности радиуса R2 точки O2. После чего соединяем центр сопряжения точку O с центрами окружностей O1 и O2 прямыми и на пересечении с линиями соответствующих окружностей получаем точки сопряжения A и B. Затем строим сопряжение.
Черчение
9 класс
Тема: Сопряжение.
Цели:
1. Обучающие:
Знать определение сопряжения, типы сопряжений.
Уметь строить сопряжения и объяснять ход построения.
2. Развивающие:
Развивать пространственное мышление.
Создать условия для развития познавательного интереса.
3. Воспитательные:
Способствовать формированию уважительного отношения к товарищам (умение слушать и слышать).
Воспитывать аккуратность при выполнении чертежей.
Методы обучения:
объяснительно-иллюстративный;
Форма организации познавательной деятельности:
фронтальная;
индивидуальная.
Тип урока:
Комбинированный
I . Ход урока
1. Организационный момент:
приветствие;
проверка явки учащихся;
заполнение учителем классного журнала;
проверка готовности.
Сообщение темы и цели урока:
2. Актуализация знаний учащихся:
Вопросы:
Расскажите про последовательность графических изображений, какие нужно выполнять, чтобы поделить отрезок на несколько равных частей.
Как разделить окружность на 2, 4 и 8 равных частей?
Как разделить окружность на три, шесть и двенадцать равных частей?
3.Изучение нового материала.
3.1. Сопряжения
3.2. Сопряжения двух прямых дугой заданного радиуса.
3.3. Применение геометрических построений на практике.
3.1. Сопряжения
В шаблоне (приложение 8) углы закруглены. Прямые линии плавно переходят в кривые.
Плавный переход прямой линии в кривую или кривой линии в другую кривую называют сопряжением.
Для построения сопряжения надо найти центры, с которых проводят дуги, это значит, центры сопряжений. Надо найти также пункты, в каких одна линия переходить в вторую, это значит, пункты сопряжений.
Таким образом, для построения любого сопряжения надо найти следующие элементы: центр сопряжения, пункты сопряжений - и нужно знать радиус сопряжения
3.2. Сопряжения двух прямых дугой заданного радиуса . Даны прямые линии, которые складывают прямой, острый и тупой углы (приложение 8.1, а), и величина радиусов дуги сопряжения.
Нужно построить сопряжения этих прямых дугой заданного радиуса.
Для всех трех случаев применяют общий способ построения.
1. Находят пункт 0- центр сопряжения (приложение 8.1, б). Он должен лежать на расстояния R от заданных прямых. Очевидно, такому условию удовлетворяет пункт пересечения двух прямых, размещенных параллельно заданным на расстояния R от их. Чтобы провести эти прямые, с произвольно выбранных пунктов каждой заданной прямой воздвигают перпендикуляры. Откладывают на их длину радиуса R. Через получившиеся пункты проводят прямые, параллельные заданным.
В пункте пересечения этих прямых находиться центр О сопряжения.
2. Находят пункты сопряжения (приложение 8.1, в). Для этого опускают перпендикуляры с центра сопряжения (пункта 0) на заданные прямые. Получившиеся пункты являются пунктами сопряжения.
3. Поставив опорную ножку циркуля в пункт 0, описывают дугу заданного радиуса R промеж пунктами сопряжения (приложение 8.1, в).
Два элементы: центр и пункты сопряжения - обязательные при построении любых сопряжений.
3.3. Применение геометрических построений на практике.
Чтобы сделать с металлического листа какую-нибудь деталь, например шаблон, показанный в (приложении 8) , надо прежде всего обвести на металле его контур, это значит сделать разметку. Между выполнением чертежа и разметкой много общего.
Чтобы выполнить чертеж или разметку, нужно определить, какие из геометрических построений нужно при этом применить, это значит, провести анализ графического состава изображения. Слева в (приложении 8.2) показаны построения, с которых складывается работа по обведению контура шаблона.
В результате анализа устанавливаем, что обведение контура шаблона складывается в основном с построения угла 60° и сопряжения острого и тупого углов дугами заданных радиусов.
Какая последовательность разметки шаблона? Нужно ли ее начинать с построения сопряжения? Этого делать нельзя.
Правильная последовательность построения чертежа показано в (приложении 8.3).
Сначала проводят те линии чертежа, положение которых определяется задаными размерами и не требует дополнительных построений, а затем строят сопряжения. Значит:
1) проводят осевую линию и линию основы шаблона (приложение 8.3, а). От осевой линии вправо и влево откладывают половину продолжительности основы, это. значит по 50 мм;
2) строят углы в 60° и проводят линию параллельно основе на расстояния 50 мм от ее (приложение 8.3, б);
3) находят центры сопряжений (приложение 8.3, в);
4) определяют пункты сопряжений (черт. 143, г);
5) обводят дуги сопряжений. Обводят видимый контур и наносят размеры (приложение8.3, д).
4. Физкультминутка для глаз.
В среднем темпе проделать три – четыре круговых движения глазами в правую сторону, столько же в левую сторону. Расслабив глазные мышцы, посмотреть в даль на счет 1-6. повторить 1-2 раза.
II . Практическая работа
1. Вводный инструктаж:
В рабочей тетрадидочертите вторую половину симметричной фигуры (приложение 8.4).
Выполните упражнение на построение соединений (приложение 8.5 1, 2, 3). Размеры произвольные.
3.Текущий инструктаж:
Выявление и исправление типовых ошибок;
контроль за выполнением правил ТБ;
помощь учащимся;
4. Итоговая часть.
Анализ выполненной практической работы.
Выставление оценок.
Установка на следующий урок:
Инструктаж по выполнению домашнего задания:
По учебнику « Черчение» параграф 1.10, упр.рис 1.63
Уборка рабочих мест
Приложение 8
Приложение 8.1
Приложение 8.2
Приложение 8.3Приложение 8.4
Приложение 8.5
Центр сопряжения - точка, равноудаленная от сопрягаемых линий. А общая для этих линий точка называется точкой сопряжения .
Построение сопряжений выполняется с помощью циркуля.
Возможны следующие виды сопряжения:
1) сопряжение пересекающихся прямых с помощью дуги заданного радиуса R (скругление углов);
2) сопряжение дуги окружности и прямой с помощью дуги заданного радиуса R;
3) сопряжение дуг окружностей радиусов R 1 и R 2 прямой линией;
4) сопряжение дуг двух окружностей радиусов R 1 и R 2 дугой заданного радиуса R (внешнее, внутреннее и смешанное сопряжение).
При внешнем сопряжении центры сопрягаемых дуг радиусов R 1 и R 2 лежат вне сопрягающей дуги радиуса R. При внутреннем сопряжении центры сопрягаемых дуг лежат внутри сопрягающей дуги радиуса R. При смешанном сопряжении центр одной из сопрягаемых дуг лежит внутри сопрягающей дуги радиуса R, а центр другой сопрягаемой дуги - вне ее.
В табл. 1 показаны построения и даны краткие объяснения к построениям простых сопряжений.
Сопряжения Таблица 1
| Пример простых сопряжений | Графическое построение сопряжений | Краткое объяснение к построению |
| 1. Сопряжение пересекающихся прямых с помощью дуги заданного радиуса R. | Провести прямые, параллельные сторонам угла на расстоянии R. Из точки О взаимного пересечения этих прямых, опустив перпендикуляры на стороны угла, получим точки сопряжения 1 и 2. Радиусом R провести дугу. | |
| 2. Сопряжение дуги окружности и прямой с помощью дуги заданного радиуса R. |  | На расстоянии R провести прямую, параллельную заданной прямой, а из центра О 1 радиусом R+R 1 - дугу окружности. Точка О - центр дуги сопряжения. Точку 2 получим на перпендикуляре, проведенном из точки О на заданную прямую, а точку 1 - на прямой OO 1 . |
| 3. Сопряжение дуг двух окружностей радиусов R 1 и R 2 прямой линией. |  | Из точки О 1 провести окружность радиусом R 1 -R 2 . Отрезок O 1 O 2 разделить пополам и из точки О 3 провести дугу радиусом 0,5O 1 O 2 . Соединить точки О 1 и O 2 с точкой А. Из точки О 2 опустить перпендикуляр к прямой АО 2 , Точки 1.2 - точки сопряжения. |
Продолжение таблицы 1
| 4. Сопряжение дуг двух окружностей радиусов R 1 и R 2 дугой заданного радиуса R (внешнее сопряжение). |  | Из центров O 1 и О 2 провести дуги радиусов R+R 1 и R+R 2 . O 1 и О 2 с точкой О. Точки 1 и 2 являются точками сопряжения. |
| 5. Сопряжение дуг двух окружностей радиусов R 1 и R 2 дугой заданного радиуса R (внутреннее сопряжение). |  | Из центров O 1 и О 2 провести дуги радиусов R -R 1 и R -R 2 . Получаем точку О - центр дуги сопряжения. Соединить точки O 1 и О 2 с точкой О до пересечения с заданными окружностями. Точки 1 и 2 - точки сопряжения. |
| 6. Сопряжение дуг двух окружностей радиусов R 1 и R 2 дугой заданного радиуса R (смешанное сопряжение). |  | Из центров O 1 и О 2 провести дуги радиусов R - R 1 и R+R 2 . Получаем точку О - центр дуги сопряжения. Соединить точки O 1 и О 2 с точкой О до пересечения с заданными окружностями. Точки 1и 2 - точки сопряжения. |
Лекальные кривые
Это кривые линии, у которых на каждом их элементе непрерывно изменяется кривизна. Лекальные кривые не могут быть вычерчены с помощью циркуля, их построение выполняется по ряду точек. При вычерчивании кривой полученный ряд точек соединяют по лекалу, поэтому ее называют лекальной кривой линией. Точность построения лекальной кривой повышается с увеличением числа промежуточных точек на участке кривой.
К лекальным кривым относятся так называемые плоские сечения конуса – эллипс , парабола , гипербола , которые получаются в результате сечения кругового конуса плоскостью. Такие кривые рассматривались при изучении курса «Начертательная геометрия». К лекальным кривым также относят эвольвенту , синусоиду, спираль Архимеда , циклоидальные кривые .
Эллипс - геометрическое место точек, сумма расстояний которых до двух неподвижных точек (фокусов) есть величина постоянная.
Наиболее широко применяется способ построения эллипса по заданным полуосям АВ и СD. При построении проводят две концентрические окружности, диаметры которых равны заданным осям эллипса. Для построения 12 точек эллипса окружности делят на 12 равных частей и полученные точки соединяют с центром.
На рис. 15 показано построение шести точек верхней половины эллипса; нижняя половина вычерчивается аналогично.
Эвольвента - является траекторией точки окружности, образованной ее развертыванием и выпрямлением (развертка окружности).
Построение эвольвенты по заданному диаметру окружности показано на рис. 16. Окружность делится на восемь равных частей. Из точек 1,2,3 проводят касательные к окружности, направленные в одну сторону. На последней касательной откладывают шаг эвольвенты, равный длине окружности
(2 pR), и полученный отрезок делят также на 8 равных частей. Откладывая на первой касательной одну часть, на второй – две части, на третьей – три части и т.д, получают точки эвольвенты.
Циклоидальные кривые - плоские кривые линии, описываемые точкой, принадлежащей окружности, катящейся без скольжения по прямой линии или окружности. Если при этом окружность катится по прямой линии, то точка описывает кривую, называемую циклоидной.
Построение циклоиды по заданному диаметру окружности d показано на рис.17.
Рис. 17
Окружность и отрезок длиной 2pR делят на 12 равных частей. Через центр окружности проводят прямую, параллельную отрезку. Из точек деления отрезка к прямой проводят перпендикуляры. В точках их пересечения с прямой получаем О 1 , О 2 , О 3 и т.д. - центры перекатываемой окружности.
Из этих центров описываем дуги радиусом R. Через точки деления окружности проводим прямые параллельные прямой, соединяющей центры окружностей. На пересечении прямой, проходящей через точку 1 с дугой, описанной из центра О1, находится одна из точек циклоиды; через точку 2 с другой из центра О2 - другая точка и т.д.
Если же окружность катится по другой окружности, находясь внутри нее (по вогнутой части), то точка описывает кривую называемую гипоциклоидой. Если окружность катится по другой окружности, находясь вне ее (по выпуклой части), то точка описывает кривую, называемую эпициклоидой.
Построение гипоциклоиды и эпициклоиды аналогично, только вместо отрезка длиной 2pR берется дуга направляющей окружности.
Построение эпициклоиды по заданному радиусу подвижной и неподвижной окружностей показано на рис.18. Угол α, который вычисляется по формуле
α = 180°(2r/R), и окружность радиуса R делят на восемь равных частей. Проводится дуга окружности радиуса R+r и из точек О 1 , О 2 , О 3 .. – окружности радиуса r.
Построение гипоциклоиды по заданным радиусам подвижной и неподвижной окружности показано на рис.19. Угол α, который подсчитывается, и окружность радиуса R делятся на восемь равных частей. Проводится дуга окружности радиусом R - r и из точек О 1 , О 2 , О 3 … - окружности радиусом r.
Парабола - это геометрическое место точек, равноудаленных от неподвижной точки - фокуса F и неподвижной прямой - директрисы, перпендикулярной к оси симметрии параболы. Построение параболы по заданному отрезку ОО =АВ и хорде СD показано на рис.20
Прямые ОЕ и ОС разделены на одинаковое число равных частей. Дальнейшее построение ясно из чертежа.
Гипербола
- геометрическое место точек, разность расстояний которых от двух неподвижных точек (фокусов) - есть величина постоянная. Представляет собой две разомкнутые, симметрично расположенные ветви.
Постоянные точки гиперболы F 1 и F 2 - это фокусы, а расстояние между ними называется фокусным. Отрезки прямых, соединяющие точки кривой с фокусами, называются радиус-векторами. Гипербола имеет две взаимно перпендикулярные оси - действительную и мнимую. Прямые, проходящие через центр пересечения осей, называются асимптотами.
Построение гиперболы по заданному фокусному расстоянию F 1 F 2 и углу α между асимптотами показано на рис.21. Проводится ось, на которой откладывается фокусное расстояние, которое делится пополам точкой О. Через точку О проводится окружность радиуса 0,5F 1 F 2 до пересечения в точках C, D, E, K. Соединяя точки C с D и E c K, получают точки А и В – вершины гиперболы. От точки F 1 влево отмечают произвольные точки 1, 2, 3… расстояния между которыми должны увеличиваться по мере удаления от фокуса. Из фокусных точек F 1 и F 2 радиусами R=B4 и r=A4 проводятся дуги до взаимного пересечения. Точки пересечения 4 являются точками гиперболы. Остальные точки строятся аналогично.
Синусоида - плоская кривая, выражающая закон изменения синуса угла в зависимости от изменения величины угла.
Построение синусоиды по заданному диаметру окружности d показано
на рис. 22.
Для ее построения делят данную окружность на 12 равных частей; на такое же число равных частей делится отрезок, равный длине данной окружности (2pR). Проводя через точки деления горизонтальные и вертикальные прямые, находят в пересечении их точки синусоиды.
Спираль Архимеда - э то плоская кривая, описываемая точкой, которая равномерно вращается вокруг заданного центра и вместе с тем равномерно удаляется от него.
Построение спирали Архимеда заданному диаметру окружности D показано на рис.23.
Окружность и радиус окружности поделен на 12 равных частей. Дальнейшее построение видно из чертежа.
При выполнении построении сопряжений и лекальных кривых приходится прибегать к простейшим геометрическим построениям - таким как деление окружности или прямой на несколько равных частей, деление угла и отрезка пополам, построение перпендикуляров, биссектрис и т.д. Все эти построения изучались в дисциплине «Черчение» школьного курса, поэтому подробно в данном пособии не рассматриваются.
1.5 Методические указания по выполнению
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 4
ТЕМА: СОПРЯЖЕНИЕ ПРЯМЫХ И ОКРУЖНОСТЕЙ
СОПРЯЖЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В КОНТУРАХ ТЕХНИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ
Сопряжением называется плавный переход одной линии в другую.
Точка, в которой одна линия переходит в другую, называется точкой сопряжения.
Дуги, при помощи которых осуществляется плавный переход одной линии в другую, называются дугами сопряжений.
Касательной называется прямая, имеющая с замкнутой кривой только одну общую точку. Это предельное положение секущей, точки пересечения которой с кривой, стремясь друг к другу, сливаются в одну точку - точку касания.
Построение сопряжений основано на свойствах касательных к кривым и сводится к определению положения центра сопрягающей дуги и точек сопряжения (касания), т.е. точек, в которых заданные линии переходят в сопрягающую дугу
СОПРЯЖЕНИЕ УГЛОВ (СОПРЯЖЕНИЕ ПЕРЕСЕКАЮЩИХСЯ ПРЯМЫХ)
Сопряжение прямого угла
(Сопряжение пересекающихся прямых под прямым углом)
В данном примере будет рассмотрено построение сопряжения прямого угла заданным радиусом сопряжения R. Первым делом найдём точки сопряжения. Для нахождения точек сопряжения, нужно поставить циркуль в вершину прямого угла и провести дугу радиусом R до пересечения со сторонами угла. Полученные точки и будут являться точками сопряжения. Далее нужно найти центр сопряжения. Центром сопряжения будет точка равноудалённая от сторон угла. Проведём из точек a и b две дуги радиусом сопряжения R до пересечения друг с другом. Полученная на пересечении точка О и будет центром сопряжения. Теперь из центра сопряжения точки О описываем дугу радиусом сопряжения R от точки a до точки b. Сопряжение прямого угла построено.
Сопряжение острого угла
(Сопряжение пересекающихся прямых под острым углом).
Ещё один пример сопряжения угла. В этом примере будет построено сопряжение острого угла. Для построения сопряжения острого угла раствором циркуля, равным радиусу сопряжения R, проведём из двух произвольных точек на каждой стороне угла по две дуги. Затем проведём касательные к дугам до пересечения в точке О, центре сопряжения. Из полученного центра сопряжения опустим перпендикуляр к каждой из сторон угла. Так мы получим точки сопряжения a и b. Затем проведём из центра сопряжения, точки О, дугу радиусом сопряжения R, соединив точки сопряжения a и b. Сопряжение острого угла построено.
Сопряжение тупого угла
(Сопряжение пересекающихся прямых под тупым углом)
Сопряжение тупого угла строится по аналогии с сопряжением острого угла. Мы также, сначала радиусом сопряжения R проводим по две дуги из двух произвольно взятых точек на каждой из сторон, а затем проводим касательные к этим дугам до пересечения в точке О, центре сопряжения. Затем опускаем перпендикуляры из центра сопряжения к каждой из сторон и соединяем дугой, равной радиусу сопряжения тупого угла R, полученные точки a и b.
