Разработка урока по черчению для 9 класса " Болтовое соединение"

План-конспект урока по черчению для 9 класса

Тема урока: Болтовое соединение

Цель урока: закрепить полученные знания об изображении и обо­значении резьбы, ее характеристиках; рассмотреть последо­вательность выполнения чертежа болтового соединения, его составляющих — гайка, шайба; рассмотреть зависимость от­носительных размеров болтового соединения от наружного диаметра резьбы болта, записать формулы этих отношений; закрепить на практике алгоритм выполнения чертежа болто­вого соединения.

Тип урока: комбинированный.

Оборудование: таблица с изображением чертежа болтового со­единения, модель болтового соединения, плакаты с изометрией болтового соединения.

Ход урока

I. Организационный момент

Приветствие, проверка готовности к уроку.

1. Повторение изученного материала

• На прошлом уроке мы говорили о видах соединений де­талей. Какие виды соединений вы помните? (Разъемные и неразъемные.)

• Приведите примеры резьбовых соединений. (Винт, болт, шпилька.)

• Что называется резьбой? (Это поверхность, образованная при винтовом движении плоской фигуры по цилиндрической поверхности.)

• Что называют шагом резьбы? (Расстояние между двумя соседними выступами, измеренное вдоль оси цилиндра.)

• Какой диаметр резьбы на стержне проводят сплошной тонкой линией? (Внутренний.)

• А в отверстии? (Наружный.)

• Какой линией показывают наружный диаметр резьбы? (Сплошной основной линией.)

1. Знакомство с новым материалом

   1. Вводная беседа.

Итак, наиболее распространенные разъемные соединения — это резьбовые. К ним относятся, как вы уже вспомнили, болто­вое, шпилечное и винтовое соединения. Детали этих соедине­ний — болты, винты, шпильки и гайки — называют крепежными. Крепежные детали имеют установленные стандартом форму, размеры и условные обозначения. Поэтому их размеры на чер­тежах не наносят, а при необходимости пользуются для справки таблицами стандартов.

С изображением крепежных деталей приходится встречаться в основном на сборочных чертежах. На этих чертежах болтовое, шпилечное и винтовое соединения вычерчивают по относитель­ным размерам. Это значит, что величину отдельных элементов определяют в зависимости от наружного диаметра d резьбы. В результате ускоряется работа по выполнению чертежа. Необ­ходимые данные записываются в спецификации (помните, что это такое?).

Рассмотрим изображения основных резьбовых соединений.

1. Болтовое соединение.

Запишите тему: «Болтовое соединение».

Если необходимо быстро собрать, а затем разобрать две от­носительно тонкие детали, удобно применять болтовое соеди­нение.

(Учитель показывает модель.)

Проанализируем геометрическую форму болта. Он состоит из цилиндра, на который нанесена резьба, и правильной прямой шестиугольной призмы. Цилиндр называется стержнем болта, а призма — головкой. Таким образом, болт — это цилиндри­ческий стержень, имеющий на одном конце резьбу под гайку, а на другом — головку. Головки болта могут быть разной фор­мы — шестигранными, квадратными, полукруглыми и другими. Чаще всего применяют болты с шестигранной головкой.

• На одном конце имеется резьба под гайку. Что здесь назы­вается гайкой? (Это деталь, навинченная на болт и имею­щая грани.)

Гайка имеет форму шестиугольной правильной прямой приз­мы со сквозным отверстием под резьбу в центре.

• В соединении присутствует еще одна деталь, как она на­зывается? (Шайба.)

• Проанализируйте геометрическую форму шайбы. (Это диск с цилиндрическим отверстием в центре.)

Эти три детали представляют собой болтовой комплект.

• Итак, как соединить две тонкие детали с помощью бол­та? Опишите алгоритм. (Примерный ответ. Сначала две детали прижимают друг к другу так, как хотят их зафик­сировать. В деталях есть сквозные отверстия. Нужно со­вместить эти отверстия так, чтобы можно было вставить в них болт. Диаметр отверстий немного больше диаметра болта, чтобы легче было соединять. Головка болта фикси­рует крепление с одной стороны.)

• Что навинчивается на болт сверху и в какой последова­тельности? (Сначала шайба, затем гайка.)

• Зачем надевается шайба? (Чтобы предохранить поверхность верхней детали от повреждений при завинчивании гайки.)

Сверху завинчивается гайка.

Теперь нужно узнать рабочую длину болта, а вернее, то, как ее рассчитать.

• Как вы думаете, что такое рабочая длина болта? (Возмож­но, весь болт целиком...)

• Нет, за рабочую длину болта принимают длину стержня без головки. Как вы думаете, почему? (Потому что голов­ка находится вне деталей и не участвует в их соединении, а служит лишь упором.)

Взгляните на изображение болтового соединения. Оно дол­жно выглядеть так: болт расположен головкой вниз и скрепляет собой детали. На резьбовом конце вплотную к детали располо­жена шайба.

Поверх нее навинчена гайка, скрепляющая детали. Ее обыч­но затягивают ключом по резьбе на стержне болта. Поэтому резь­бовой конец болта называется стяжным. Обратите внимание на то, что гайка не закрывает собой всю резьбу, остается неболь­шой конец.

• Как вы думаете, зачем оставлен конец резьбы? (При воз­действии на соединение гайка может раскрутиться, а этот остаток стержня не даст распасться соединению.)

Он служит для длительной фиксации соединения и называ­ется свободный конец.

Итак, запишите: за длину болта 1 (эль) принимают длину стержня без головки.

• Какие же условные обозначения применяются для болто­вого комплекта?

Для болтов в спецификации указывают тип резьбы, наруж­ный диаметр и рабочую длину. Например, «Болт М12 х 1,25 х 60» означает, что у данного болта имеется метрическая резьба d = 12 мм, мелкий шаг 1,25 мм. Рабочая длина болта при этом равна 60 мм.

Для гайки указывают диаметр и тип резьбы. Например, за­пись «Гайка М10» расшифровывается так: 10 мм — наружный диаметр метрической резьбы с крупным шагом.

Для шайб указывают диаметр болта. «Шайба 10» означает: шайба для болта с наружным диаметром 10 мм.

Теперь рассмотрим условности и упрощения при изображе­нии болтового соединения. Записывайте в тетрадях. К упроще­ниям относятся:

1. Отсутствие фасок на стержне, головке болта и гайке.

2. Упрощенное изображение резьбы.

К условностям относят:

1. Болт, гайка и шайба показаны нерассеченными, если се­кущая плоскость проходит вдоль их оси.

Посмотрите на чертеж: соединяемые детали показаны в раз­резе, они заштрихованы. Болт, гайка и шайба изображены неза- штрихованными.

1. На соединяемые детали штриховка наносится в разных направлениях.

• Как вы думаете, почему? (Чтобы нагляднее было видно со­единение двух разных деталей.)

1. Между стенками отверстия в деталях и стержнем болта изображен зазор, в котором видна граница скрепляемых де­талей.

2. На главном виде гайка и головка болта изображаются с тре­мя гранями, а на виде слева — с двумя.

• Почему на одном виде две грани, а на другом три? (Так как это шестигранная призма, то на виде спереди мы сможем увидеть три грани, а на виде слева — две, или наоборот.)

• А что мы видим на виде сверху? (Часть поверхности дета­ли, шайбу, гайку и стяжной конец стержня болта.)

1. Линии невидимого контура, соответствующие отверстиям в гайке и шайбе, не проведены.

Что касается размеров, то болтовое соединение вычерчива­ется по относительным размерам. Это значит, что все размеры элементов зависят от наружного диаметра резьбы болта. Для расчетов применяют формулы:

h = 0,7d; D = 2d; #= 0,8rf; d_x = 0,85d; d= 1,1 d; 2,2d; S= 0,15^; l₀=2d + 6; d₀ = 1 ,ld.

d — наружный диаметр резьбы. Найдите на чертеже и объяс­ните остальные обозначения:

D — диаметр окружности, описанной вокруг шестиугольника;

И — высота головки болта;

/₀ — длина нарезной части (с резьбой);

Я — высота гайки;

d — диаметр отверстия под болт;

D_iu — диаметр шайбы;

S— высота шайбы.

Итак, зная только наружный диаметр резьбы болта, можно вычислить все остальные размеры.

Теперь рассмотрим алгоритм построения чертежа сборочной единицы.

• Болтовое соединение вычерчивают в том же порядке, что и собирают. Попробуйте описать эту последователь­ность.

(Сначала вычерчивают детали, изображая их в разрезе. Затем в отверстия деталей вставляют болт головкой вниз. Затем на болт надевают шайбу и завинчивают гайку.)

IV. Практическое закрепление пройденного материала

Теперь вам нужно выработать навыки построения болтового соединения, представленного тремя видами. Начертим болто­вое соединение в тетрадях. Руководствуясь чертежом в учебнике (Ботвинников А.Д. и др. - с. 169, рис. 217, г), чертите соединение по следующим размерам: диаметр резьбы — 10 мм, вычислите необходимые вам размеры по записанным формулам. Толщина каждой из соединяемых деталей — 15 мм. Длина стержня бол­та — 45 мм.

Первым шагом, как вы помните, было вычерчивание соеди­няемых деталей. Затем вставляйте болт. Не забывайте, что по­мимо рабочей длины болта вам нужно начертить и его головку. Ее тоже высчитывают по формулам.

Домашнее задание: Закончите начатый в классе чертеж болтового соединения.