§ 13. Элементы машиноведения. Составные части машин

Вы уже знаете из 5 класса, что машина — это устройство, предназначенное для выполнения какой-либо работы путём преобразования одного вида энергии в другой. Важнейшая особенность каждой машины — наличие трёх основных частей: двигателя, передаточного механизма и рабочего (исполнительного) органа.

Например, в автомобиле есть двигатель внутреннего сгорания, в котором энергия топлива превращается в энергию движения. Рабочими органами являются ведущие колёса автомобиля, а между двигателем и колёсами расположены передаточные механизмы.

Для управления работой любой машины существуют устройства управления: рычаги, педали, кнопки. Некоторыми машинами управляют автоматические устройства, сигналы которым поступают с компьютера.

В 5 классе вы изучали некоторые механизмы передачи движения — винтовой и фрикционный механизмы, а также ремённую передачу. Мы рассмотрим ещё несколько механизмов передачи движения, являющихся составными частями машин: цепной, зубчатый, реечный (табл. 9).

Таблица 9

Виды механизмов (передач)

Цепной механизм передачи движения имеется у велосипеда. Он состоит из цепи и двух звёздочек.

Зубчатый механизм (зубчатая передача) есть у ручной дрели. Механизм состоит из двух зубчатых колёс, которые вращаются в разных направлениях. Меньшее из двух находящихся в зацеплении колёс называют шестернёй. Зубчатые колёса могут быть цилиндрическими или коническими (как у дрели).

В реечном механьише при вращении зубчатого колеса 1 рейка 2 перемещается поступательно, и наоборот, при поступательном движении рейки 2 колесо 1 вращается. Например, в настольном сверлильном станке при повороте рукоятки подачи (с закреплённым на ней зубчатым колесом) шпиндель со сверлом (связанный с рейкой) движется поступательно.

В механизме, состоящем из двух звеньев (зубчатых колёс, звёздочек и др.), одно звено является ведущим, а другое ведомым. Ведущее звено передаёт движение ведомому звену. Например, звёздочка цепной передачи велосипеда, которую вы вращаете педалями, является ведущей, а звёздочка, которая закреплена на оси заднего колеса, ведомой.

Отношение диаметра ведомого колеса к диаметру ведущего называют передаточным отношением i:

где D₁ — диаметр ведущего колеса;

D₂ — диаметр ведомого колеса.

Шестерни зубчатой передачи, звёздочки цепной передачи, шкивы ремённой передачи обычно насаживают на валы. Для их надёжного закрепления на валу и передачи вращательного движения применяют шпоночное соединение (рис. 57, а). В шпоночном соединении в валу вырезают шпоночный паз, в который помещают шпонку — небольшой металлический брусок. Возвышающаяся над поверхностью вала часть шпонки входит в паз, прорезанный в шестерне, шкиве или звёздочке, и таким образом соединяет их с валом. Шпоночное соединение применяется, например, в соединении вала электродвигателя со шкивом ремённой передачи токарного станка для обработки древесины.

Рис. 57. Соединение шестерни с валом: а — шпоночное: 1 — вал: 2 — шпонка: 3 — шестерня: 4 — шпоночный паз; 6 — шлицевое: 1 — шлицевой вал: 2 — шлицы; 3 — шестерня

Иногда необходимо, чтобы зубчатое колесо могло не только передавать вращательное движение, но и перемещаться вдоль вала. В этом случае применяют шлицевое соединение (рис. 57, б). Для такого соединения на поверхности вала прорезают продольные канавки. В результате этого на валу образуются выступы — шлицы. А в отверстии колеса прорезают продольные пазы, в которые эти шлицы входят. Шлицевое соединение применяется, например, в шпинделе настольного сверлильного станка.

Практическая работа № 13

Изучение составных частей машин

1. Ознакомьтесь с механизмами, имеющимися в школьной учебной мастерской. Запишите в рабочую тетрадь их названия и назначение.
2. Замерьте диаметры зубчатых колёс ручной дрели и определите передаточное отношение этой зубчатой передачи.

Выполните поиск в Интернете, какие ещё механизмы, кроме имеющихся в мастерской, применяются в современных машинах. Расскажите о них на следующем уроке.

Новые слова и понятия

Основные части машин: двигатель, передаточный механизм, рабочий (исполнительный) орган; механизмы: цепной, зубчатый (зубчатая передача), реечный; шпонка, шлиц.

§ 13. Элементы машиноведения. Составные части машин

Вы уже знаете из 5 класса, что машина — это устройство, предназначенное для выполнения какой-либо работы путём преобразования одного вида энергии в другой. Важнейшая особенность каждой машины — наличие трёх основных частей: двигателя, передаточного механизма и рабочего (исполнительного) органа.

Например, в автомобиле есть двигатель внутреннего сгорания, в котором энергия топлива превращается в энергию движения. Рабочими органами являются ведущие колёса автомобиля, а между двигателем и колёсами расположены передаточные механизмы.

Для управления работой любой машины существуют устройства управления: рычаги, педали, кнопки. Некоторыми машинами управляют автоматические устройства, сигналы которым поступают с компьютера.

В 5 классе вы изучали некоторые механизмы передачи движения — винтовой и фрикционный механизмы, а также ремённую передачу. Мы рассмотрим ещё несколько механизмов передачи движения, являющихся составными частями машин: цепной, зубчатый, реечный (табл. 9).

Таблица 9

Виды механизмов (передач)

Цепной механизм передачи движения имеется у велосипеда. Он состоит из цепи и двух звёздочек.

Зубчатый механизм (зубчатая передача) есть у ручной дрели. Механизм состоит из двух зубчатых колёс, которые вращаются в разных направлениях. Меньшее из двух находящихся в зацеплении колёс называют шестернёй. Зубчатые колёса могут быть цилиндрическими или коническими (как у дрели).

В реечном механьише при вращении зубчатого колеса 1 рейка 2 перемещается поступательно, и наоборот, при поступательном движении рейки 2 колесо 1 вращается. Например, в настольном сверлильном станке при повороте рукоятки подачи (с закреплённым на ней зубчатым колесом) шпиндель со сверлом (связанный с рейкой) движется поступательно.

В механизме, состоящем из двух звеньев (зубчатых колёс, звёздочек и др.), одно звено является ведущим, а другое ведомым. Ведущее звено передаёт движение ведомому звену. Например, звёздочка цепной передачи велосипеда, которую вы вращаете педалями, является ведущей, а звёздочка, которая закреплена на оси заднего колеса, ведомой.

Отношение диаметра ведомого колеса к диаметру ведущего называют передаточным отношением i:

где D₁ — диаметр ведущего колеса;

D₂ — диаметр ведомого колеса.

Шестерни зубчатой передачи, звёздочки цепной передачи, шкивы ремённой передачи обычно насаживают на валы. Для их надёжного закрепления на валу и передачи вращательного движения применяют шпоночное соединение (рис. 57, а). В шпоночном соединении в валу вырезают шпоночный паз, в который помещают шпонку — небольшой металлический брусок. Возвышающаяся над поверхностью вала часть шпонки входит в паз, прорезанный в шестерне, шкиве или звёздочке, и таким образом соединяет их с валом. Шпоночное соединение применяется, например, в соединении вала электродвигателя со шкивом ремённой передачи токарного станка для обработки древесины.

Рис. 57. Соединение шестерни с валом: а — шпоночное: 1 — вал: 2 — шпонка: 3 — шестерня: 4 — шпоночный паз; 6 — шлицевое: 1 — шлицевой вал: 2 — шлицы; 3 — шестерня

Иногда необходимо, чтобы зубчатое колесо могло не только передавать вращательное движение, но и перемещаться вдоль вала. В этом случае применяют шлицевое соединение (рис. 57, б). Для такого соединения на поверхности вала прорезают продольные канавки. В результате этого на валу образуются выступы — шлицы. А в отверстии колеса прорезают продольные пазы, в которые эти шлицы входят. Шлицевое соединение применяется, например, в шпинделе настольного сверлильного станка.

Практическая работа № 13

Изучение составных частей машин

1. Ознакомьтесь с механизмами, имеющимися в школьной учебной мастерской. Запишите в рабочую тетрадь их названия и назначение.
2. Замерьте диаметры зубчатых колёс ручной дрели и определите передаточное отношение этой зубчатой передачи.

Выполните поиск в Интернете, какие ещё механизмы, кроме имеющихся в мастерской, применяются в современных машинах. Расскажите о них на следующем уроке.

Новые слова и понятия

Основные части машин: двигатель, передаточный механизм, рабочий (исполнительный) орган; механизмы: цепной, зубчатый (зубчатая передача), реечный; шпонка, шлиц.

Понятие о машине и механизме. (Классификация машин. Составные части машин).
план-конспект урока по технологии (6 класс) на тему

Ознакомить учащихся с понятием машина и ее ролью в техни­ческом процессе; рассмотреть составные части машин, воспитывать любовь к технике.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Дата : План- конспект урока технологии
6 класс

Тема: Понятие о машине и механизме. (Классификация машин. Составные части машин).
Преподаватель : Корниенко Марина Александровна.

Цель: ознакомить учащихся с понятием машина и ее ролью в техническом процессе; рассмотреть составные части машин, воспитывать любовь к технике.

Инструмент и оборудование: макеты машин и механизмов.

Ввод учащихся в мастерскую. Проверка готовности к уроку.

1. Повторение пройденного материала.

• Из каких основных частей состоит столярный верстак?
• Какие технологии вы знаете?
• Что относится к специальной одежде?
• Что необходимо делать по окончании работы?

  III. Изложение нового программного материала.

Постановка цели урока.

— Давайте вспомним, что мы понимаем под термином машина

Человек использует много разных машин.

Машина является устройством, выполняющим механические движения для преобразования энергии, материалов или информации. Машины бывают рабочие и энергетические .

Среди рабочих машин различают технологические , транспортные, транспортирующие, вычислительные. Выполняемая ими работа изменяет форму, размеры или положение материалов (сведений).

Например, при обработке заготовок на сверлильном станке (технологической машине ) изменяется их форма — появляются отверстия. При распиливании древесины лесопильными машинами (технологическими машинами) изменяются размеры материалов — из длинных хлыстов получают короткие отрезки.

Транспортные машины перевозят грузы и перемещаются сами (автомобили, теплоходы, самолеты, электровозы и т.п.).

Транспортирующие машины сами неподвижны (транспортеры, конвейеры, эскалаторы и т. п.), а грузы перемещаются с помощью Движущегося рабочего органа — ленты, цепи, каната.

Из большого набора цифр в вычислительных машинах быстро получают точные сведения.

Энергетические машины (машины-двигатели) выполняют работу по преобразованию одного вида энергии в другой. К ним относятся электродвигатели, паровые турбины, двигатели внутреннего сгорания, реактивные двигатели.
Учитель: Сегодня мы с вами расширим свои познания об устройстве машин, ознакомившись с их новыми составными частями.

В зависимости от сложности станка (машины) в нем могут быть и другие механизмы:

— подачи и передачи движения;

Механизмы передачи движения состоят из зубчатых колес, ременных передач со шкивами, зубчатых колес и реек, цепных передач.

Мы рассмотрели различные передаточные механизмы. Кто из вас может вспомнить, где вы встречали какие-либо из передач ( Велосипед, мопед, мотоцикл, двигатели автомобиля)

Звено передающее движение называется ведущим , а получающее движение – ведомым.

Все колеса, шкивы, шестерни, звездочки насаживаются на валы так, чтобы они не проворачивались, и соединяются с валом посредством шпонки и шлицов

Каждая машина состоит из трех основных частей: двигателя, передаточного механизма, рабочего органа.

В механизме различают ведущую и ведомую детали.

Ведущая деталь приводится в движение внешней силой (рука человека, электродвигатель и т. п.), а ведомая деталь приходит в движение от ведущей.

Механизмы, предназначенные для передачи движения, называются механизмами передачи движения . На небольшие расстояния движение передается с помощью винтового или зубчатого механизмов. Зубчатые механизмы бывают цилиндрические и конические (состоящие из цилиндрических и конических колес).

Для передачи вращательного движения на сравнительно большое расстояние используется ременная передача , состоящая из двух шкивов и надетого на них ремня. Чаще всего применяются плоские и клиновидные ремни.

Если шкивы (или зубчатые колеса) неодинаковы по диаметру, то разные и их частоты вращения. Отношение частот вращения ведущего и ведомого шкивов (или зубчатых колес) называется передаточным отношением.

Отношение диаметра D 2 ведомого шкива к диаметру Di ведущего шкива называется передаточным числом

В механизмах и машинах движение не только передается, но и преобразуется (например, вращательное в поступательное и наоборот). Для этого применяется, например, реечный механизм, состоящий из зубчатого колеса и зубчатой рейки, совершающих вращательное и поступательное движения.

Шкивы и зубчатые колеса крепят на валах с помощью стандартных типовых деталей — шпонок 2 (рис.1). Шпонка плотно входит в прорези (пазы, канавки) двух соприкасающихся.

Рис.1. Виды передач.

Ременная передача. Реечная передача. Коническая передача.

Учитель демонстрирует примеры работы механизмов передачи движения на макетах и плакатах.

Предложить учащимся осмотреть станок в мастерской и показать:

• Двигатель.
• Передаточный механизм.
• Механизм подачи.
• Механизм контроля и управления.

В тетради учащиеся записывают примеры машин и механизмов и классифицируют их по назначению и типу.

1. Закрепление пройденного материала .

• Какие вы знаете механизмы передачи движения?

• Чем отличаются механизмы передачи от механизмов преобразования движения?

• В каких машинах имеются ременные механизмы?

• Какое устройство называется машиной?

• Приведите примеры энергетических и рабочих машин?

• Каково назначение рабочего органа? Двигателя? Передаточного механизма?

Уборка рабочих мест и помещения мастерских.