Сопряжения

Сопряжения и лекальные кривые

Лекция 8

Сопряжения и лекальные кривые являются важнейшим элементом конструирования деталей и узлов изделий авиационного профиля. Умение строить элементы сопряжения показывает графическое мышление студента. Освоение технологий управления совокупностью точек в процессе проектирования заключается в нахождении точек сопряжения и центров дуг и окружностей, обеспечивающий плавный переход по кривой (прямой) от одной линии к другой. Умение правильно находить точки сопряжения позволяет делать деталь работоспособной, избегать сложнонапряженного состояния в процессе эксплуатации детали в составе изделия. Избегать зон концентраций напряженного состояния, повышая ресурс жизненного цикла детали.

Сопряжения является продолжением темы начертательной геометрии касательные прямые, плоскости, поверхности к кривым поверхностям. Они бывают лекальными и циркульными. Точка касания всегда является точкой перегиба от одного участка кривой к другому участку кривой или прямой.

Точки сопряжения всегда лежат на линии центров дуг окружностей. Точка сопряжения является одновременно и точкой касания прямой к дуге кривой. Радиус сопряжения должен перпендикулярным к прямой в точке касания.с

рис.1

рис.2

Сопряжения

Построение бывает циркульные и лекальные. Построение их основано на свойствах касательных к кривым линиям. Точка касания является одновременно точкой перегиба восходящего участка кривой к нисходящему участку,

Одним из важнейших элементов конструирования являются базовые элементы сопряжения, которые создают конструкцию без концентраторов напряжения.Элементы конструирования создают структуру сопряжения,

Сопряжением называется плавный переход по кривой от одной ли­нии к другой. Сопряжения бывают циркульные и лекальные. Построение их основано на свойствах касательных к кривым линиям. Сопряжение отрезков прямых с циркульными кривыми будет возможно, если точка сопряжения является одновременно и точкой касания прямой к дуге кривой. Следовательно, радиус сопряжения должен быть перпендику­лярным к прямой в точке касания. Сопряжение циркульных кривых возможно тогда, когда точка сопряжения будет являться одновременно и точкой касания сопрягаемых дуг. Следовательно, точка касания должна находиться на линии центров дуг окружностей. Сопряжение пересекающихся прямых: Пример 1. Даны пересекающиеся прямые AB и ВС и радиус со­пряжения R; требуется выполнить сопряжение прямых (фиг. 66, а, б, в). Сопряжение будет возможным, если прямые AB и ВС будут касатель­ными к окружности радиуса R. Для нахождения центра этой окружности необходимо провести на расстоянии R параллельно заданным прямым вспомогательные прямые до их взаимного пересечения в точке 0. Из точки О, как из центра, проводится дуга радиуса R. Точками сопряжения будут точки M и Н, определяемые пересечением прямых AB и ВС с опущенными на них перпендикулярами из точки О. Пример 2. Даны пересекающиеся прямые AB и ВС и радиусы сопряжения R и R1 Построение сопряжения возможно, если угол а<90. Способ построения такого сопряжения приведён на фиг. 66,г. Сопряжение параллельных прямых Пример 1. Даны две параллельные прямые AB и СЕ и точки сопряжения В и С (фиг. 67). Надо построить плавное сопряжение циркульными кривыми так, чтобы оно проходило через заданную точку K, посредине отрезка ВС. Для определения радиусов и центров дуг сопряжения делим отрезки BK и КС прямыми так, чтобы они были перпендикулярны этим отрезкам и делили их пополам. Так как радиус сопряжения должен быть перпендикулярным к прямой в точке сопряжения, то для нахождения центров О дуг сопряжения восстанавливаем из точек В и С перпенди­куляры до пересечения их с ранее проведёнными перпендикулярами к прямой ВС. Точки пересечения этих перпендикуляров определят положение центров сопряжений О—О, а равные между собой отрезки 05 и ОС да­дут величины радиусов сопряжений. Пример 2 (фиг. 68), Этот пример отличается от предыдущего тем, что точка К взята на прямой ВС произвольно, на некотором рас­стоянии e от прямой СЕ; следовательно, радиусы сопряжений R и R1— разные по величине. Ход построения сопряжений такой же, как и в пре­дыдущем примере. П p и м e p 3. Даны: расстояние между двумя параллельными пря­мыми AB и СЕ, равное сумме сопрягаемых радиусов R и R1, и точка сопряжения В (фиг. 69). Для построения сопряжения проводим параллельно AB на расстоя­нии R вспомогательную прямую 0—01. Центр сопряжения 0 для ра­диуса R будет находиться на пересечении перпендикуляра, проведён­ного из точки В к вспомогательной прямой. Описывая из точки О дугу радиусом R, найдём точку К, из которой радиусом R1 делаем на вспо­могательной прямой засечку, определяющую центр сопряжения O1. Из точки О1 опускаем перпендикуляр на прямую СЕ и, найдя точку сопря­жения С, сопрягаем точки К и С дугой радиуса R1. Сопряжение дуги окружности с прямой Пример 1. Построим сопряжение дуги радиуса R с прямой AB радиусом R1 (фиг. 70). Для этого необходимо найти центр сопряжения 0 и точки сопряжения С и а. Точка С является одновременно точкой их касания и должна лежать на линии центров этих дуг. Радиус сопряже­ния должен быть перпендикулярен к прямой AB в точке касания а. Поэтому из центра О описываем ра­диусом, равным сумме R+R1, дугу. На ней будет находиться центр со­пряжения 0, для определения кото­рого проводим параллельно AB на расстоянии R1 вспомогательную пря­мую ее до пересечения с прове­дённой дугой. Соединив точки O1 и О, найдём точку сопряжения С. Для определения точки а опускаем из О1 перпендикуляр на AB. Далее, радиусом R1 из центра O1 сопрягаем точки а и С. Пример 2. Даны: дуга радиуса R, прямая AB и точка сопряже­ния а. Требуется найти точку сопряжения С и радиус сопряжения R1 (фиг. 71). Проводим через точку а перпендикуляр к AB, на котором отклады­ваем вниз отрезок aK, равный R. Соединяем центр О с точкой К. Для нахождения центра сопряжения O1 проводим через середину отрезка OK перпендикулярную прямую, которая пересечётся с прямой aK в точке O1 Соединив О1 с О, найдём точку со­пряжения С. Сопряжение дуг окружностей дугой окружности Сопряжение дуг окружностей мо­жет быть внешним (фиг. 72) или вну­тренним (фиг. 73). В обоих случаях сопряжения выполнимы: 1) если рас­стояние С между центрами О и 01 сопрягаемых дуг больше суммы их радиусов R и R1 (фиг. 72, а и 73, а), т.е. C>R+R1 и 2) когда C<R+R1 (фиг. 72, б и 73, б). Сопряжение вы­полнить невозможно, если один из ра­диусов сопрягаемых дуг окажется большим или равным сумме величины радиуса второй сопрягаемой дуги и расстояния между центрами сопря­гаемых дуг, т. е. если получится соотношение R>=C+R1 или R1>=C+R. Для внешнего сопряжения дуг сопряжение окажется также невозможно, если радиус сопрягающей дуги R2 будет меньше полуразности С — (R+R1), т. е. R2 < <(C-(R+R1))/2. Во всех случаях решение за­дачи сводится к на­хождению центра 02 сопрягающей дуги ра­диуса R2 и точек со­пряжения A и В.   Внешнее сопряже­ние. Даны: дуги радиу­сов R и R1 расстоя­ние С между центрами этих дуг и радиус со­пряжения R2 (фиг. 72,a). Требуется построить сопряжение при усло­вии, что C>R+R1. Для построения со­пряжения необходимо определить центр 02 и точки сопряжения Л и В. Для нахождения центра 02 проводим из центра О дугу ради­уса R2+R, а из центра О1 дугу радиуса R2+R1 Пересечение этих дуг определит центр 02. Соединив прямыми центры О и 01 с центром 02, найдём на пересечении этих прямых с соответствующими дугами точки сопряжения A и В. Полученные точки сопрягаем радиусом R2. Построение сопряжения для случая, когда C<R+R1, дано на фиг. 72, б. Построение этого сопряжения ничем не отличается от преды­дущего построения. Внутреннее сопряжение. Даны: дуги радиусов R и R1 расстояние С между центрами этих дуг и радиус сопряжения R2 (фиг. 73, а). Тре­буется построить сопряжение, если C>R+R1 Решение этой задачи такое же, как и предыдущей, с той лишь разницей, что из центров О и О1 проводятся дуги радиусами R2 - R и R2 - R1. На фиг. 73, б приведено построение сопряжения для случая, когда C<R+R1. Это построение ничем не отличается от построения, приве­дённого в предыдущем примере (фиг. 73,a).

плавный переход одной линии в другую, места перехода называются точками сопряжения.

Дата добавления: 2015-06-04