Каждая машина состоит не менее чем из трех составных частей: двигателя, передаточного механизма и исполнительного механизма. Например, сверлильный станок состоит из электродвигателя, клиноременного механизма передачи движения и изменения частот вращения шпинделя, исполнительного механизма — шпинделя. Шпиндель выполняет непосредственно свер ление с помощью сверла, закрепленного в патроне.
В машинах могут быть и другие механизмы: подачи, управления, контроля и регулирования, сортировки, транспортировки, упаковки.
Механизмы передачи движения могут состоять из зубчатых колес, ременных передач со шкивами, зубчатых колес и реек. В табл. 3 представлены некоторые механизмы передач и их условные графические обозначения на кинематических схемах.
Зубчатые механизмы могут иметь цилиндрические и конические зубчатые колеса. Меньшее по диаметру из двух находящихся в зацеплении зубчатых колес обычно называют шестерней.
Ременные передачи передают вращение от одного шкива к другому плоскими или клиновыми ремнями.
С устройством такой передачи вы ознакомились в 5 классе при изучении сверлильного станка.
Цепные передачи передают вращение от одной звездочки к другой с помощью цепи, например от звездочки педалей к звездочке заднего колеса велосипеда.
Если в ременных и цепных передачах шкивы и звездочки вращаются в одном направлении (по часовой стрелке или против), то в зубчатых передачах два соединенных между собой колеса вращаются в разных направлениях.
Зубчатые колеса, шкивы, звездочки называют звеньями механизмов и машин.
Неподвижное звено механизма или машины называют стойкой. Это станины, корпуса, опоры валов.
Одно из звеньев, которое передает движение другому, называют ведущим. А звено, которое получает движение от ведущего звена, называют ведомым. Например, звездочка велосипеда, которая вращается педалями, называется ведущей, а звездочка заднего колеса — ведомой.
Если зубчатая, ременная и цепная передачи передают вращательное движение от одного звена к другому, то зубчато-реечная передача преобразует вращательное движение зубчатого колеса в поступательное движение зубчатой рейки, или наоборот.
Ввиду того, что диаметры зубчатых колес, шкивов и звездочек в передачах обычно неодинаковые, ведомое колесо вращается с другой частотой вращения, чем ведущее. Отношение частоты вращения ведущего звена к частоте вращения ведомого звена (или диаметра
ведомого колеса к диаметру ведущего колеса) называют передаточным отношением i.
где n1 — частота вращения ведущего колеса (оборотов в минуту, т. е. мин -1 ); п2 — частота вращения ведомого колеса (оборотов в минуту); D1 — диаметр ведущего колеса (мм); D 2 — диаметр ведомого колеса (мм).
Например, при диаметре ведущего шкива 40 мм и диаметре ведомого шкива 80 мм передаточное отношение будет равно: i = 80 : 40 = 2.
Ведущие и ведомые колеса, шкивы и звездочки насаживают на валы так, чтобы они не проворачивались на них. Для этого колесо и вал соединяют при помощи шпонки или шлицев (рис. 28). В колесе и валу вырезают шпоночные пазы, в которые вставляют шпонку.
Если колесо посредством шпонки закреплено на валу неподвижно, то такое шпоночное соединение называют неподвижным (рис. 28, а).
Если колесо может перемещаться вдоль вала со шпонкой или шлицами и одновременно передавать вращение, то такое соединение называют шпоночным или шлицевым скользящим (рис. 28, б, в).
Шлицевые соединения образуются соединениями выступов и впадин на валу и зубчатом колесе (рис. 28, в).
Изучение составных частей машин
1. Осмотрите какой-либо станок в учебных мастерских. Найдите в нем двигатель, передаточный и исполнительный механизмы, механизмы подачи, контроля и управления.
2. Рассмотрите зубчатую передачу в ручной дрели. Определите ее передаточное отношение.
3. Определите передаточное отношение и направление вращения звеньев в передачах, указанных учителем.
§ 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.
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
Ознакомьтесь с механизмами, имеющимися в школьной учебной мастерской. Запишите в рабочую тетрадь их названия и назначение.
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.
Из чего состоит автомобиль: основные части, узлы и агрегаты
Первый в мире автомобиль с бензиновым мотором был запатентован еще в далеком 1885 году гениальным немецким инженером Карлом Бенцом. Поразительно, но и в наши дни машина состоит из тех же основных частей, что и сто лет назад – это кузов, шасси и двигатель. Давайте подробнее рассмотрим из чего состоит автомобиль и его основные части.
В одной небольшой статье сложно, конечно, описать подробное устройство автомобиля, поэтому мы рассмотрим лишь основы, которые должен знать каждый автолюбитель.
В конце этого учебного материала вы найдете небольшой видео-урок об устройстве автомобиля с описанием основных частей, из которых он состоит, и их функций.
Также стоит отметить, что незнание общего устройства автомобиля и принципа работы его основных узлов и агрегатов, ведет к повышенным расходам на ремонт машины и её техническое обслуживание.
Общее устройство автомобиля
Основными составными частями в конструкции автомобиля, как мы уже писали выше, являются:
Все они состоят из множества отдельных элементов, деталей, узлов и агрегатов.
Двигатель – это сердце автомобиля. Он является источником механической энергии и приводит наше авто в движение. Наибольшее распространение в автомобилестроении получили двигатели внутреннего сгорания и дизельные моторы. Однако в последние годы все большую популярность завоевывают автомобили, оснащенные электрическими и гибридными двигателями.
Кузов автомобиля может иметь рамную и безрамную конструкцию. Как правило, в современных легковых автомобилях рама отсутствует, а все узлы и агрегаты крепятся непосредственно к кузову. Именно поэтому такой кузов называют несущим – данное конструкторское решение устройства автомобиля позволяет максимально снизить его массу. Советуем также ознакомиться с классификацией автомобилей по типу кузова.
Шасси автомобиля заслуживает отдельного внимания. Оно представляет собой множество механизмов, в задачи которых входит передача крутящего момента от силового агрегата (двигателя) к ведущим колесам, передвижение автомобиля и управление им. Эти группы механизмов называются трансмиссия, ходовая часть и механизм управления автомобилем.
Трансмиссия автомобиля служит для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам, тем самым, позволяя изменять крутящий момент по величине и направлению. Трансмиссия двухосного автомобиля с передним расположением двигателя и приводом на задние колеса обычно состоит из таких механизмов: сцепление, коробка передач, карданная передача, главная передача, дифференциал и полуоси.
Ходовая часть автомобиля состоит из рамы или несущего кузова, переднего и заднего мостов, подвески (рессоры и амортизаторы), колес и шин. Подробнее о видах и типах подвесок автомобилей.
Механизм управления автомобилем состоит из рулевого управления и тормозной системы (с барабанными и дисковыми тормозами). Он позволяет изменять направление и скорость движения автомобиля, останавливать его и удерживать на месте.
Кроме вышеперечисленных узлов, агрегатов и механизмов абсолютно все автомобили оснащены электрооборудованием, состоящим из источников и потребителей электрического тока.
Электрооборудование автомобиля запускает и дает возможность работать двигателю, освещает и обогревает салон машины, позволяет без проблем передвигаться в темное время суток и в непогоду, поддерживает противоугонную систему, заботиться о нашей с вами безопасности на дороге, превращает автомобиль в концертный зал или даже в кинотеатр, и выполняет множество других полезных и очень важных функций.
Видео-урок: из чего состоит автомобиль
Урок по технологии для 6 класса на тему: «Составные части машин»
Выбранный для просмотра документ Конспект урока по технологии в 6 классе на тему.doc
Конспект урока по технологии в 6 классе на тему «Классификация машин. Составные части машин».
Цель: п ознакомить учащихся с понятием машина и ее ролью в техни ческом процессе; рассмотреть составные части машин, воспитать любовь к технике; продолжить формирование учебной культуры, развить навыки выполнения практических работ, умение работать в группе, анализировать и оценивать работу друг друга.
— Давайте вспомним, что мы понимаем под термином машина?
Записать тему в тетрадь.
Человек использует много разных машин.
Машина является устройством, выполняющим механические движения для преобразования энергии, материалов или информа ции.
Среди машин различают энергетические, технологические , транспортные,транспортирующие, вычислительные. Выполняемая ими работа изменяет форму, размеры или положение материалов (информации).
Например, при обработке заготовок на сверлильном станке (технологической машине ) изменяется их форма — появляются отверстия. При распиливании древесины лесопильны ми 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 выполняют рабо ту по преобразованию одного вида энергии в другой. К ним относятся электродвигатели, паровые турбины, двигатели внутрен него сгорания, реактивные двигатели.
Каждая машина состоит из трех основных частей: двигателя, передаточного механизма, рабочего органа.
Механизмы, предназначенные для передачи движения, называются механизмами передачи движения (зубчатая, ременная, цепная, реечная передачи). В машине могут быть и другие механизмы, передающие движения и контролирующие её действия:
механизм контроля и регулировки
механизм упаковки и другие.
Некоторые из таких механизмов можно увидеть на станках, находящихся в мастерской.
Рассмотрим механизмы 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). Цепные передачи передают вращение от одной звездочки к другой с помощью цепи, например как у велосипеда. 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.
Зубчатые колеса, шкивы и звездочки называются звеньями механизмов и машин.
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.
Учитель демонстрирует примеры работы механизмов передачи движения.
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 ведомого колеса к диаметру ведущего или числа зубьев ведомого колеса к числу зубьев ведущего называют передаточным отношением.
Расчет передаточного отношения:
i – передаточное отношение;
D2 – диаметр ведомого колеса;
D1 – диаметр ведущего колеса;
Z2 – число зубьев ведомого колеса;
Z1 –число зубьев ведущего колеса;
n1 — частота вращения ведущего звена;
n2 — частота вращения ведомого звена.
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, а также при помощи шлицевого соединения.
1. Инструктаж по технике безопасности.
2. Предложить учащимся осмотреть сверлильный станок в мастерской и показать:
3. Работа в группах.
Задание №1: Распределить обязанности в группе согласно инструкции по выполнению практической работы.
Первая группа : Показать основные части токарного станка и вычислить передаточное отношение передаточного механизма.
Вторая группа : Показать основные части ручной дрели и вычислить передаточное отношение передаточного механизма.
Задание №3: Защита практической работы.
Закрепление пройденного материала (презентация) .
«Что я должен сделать дома?» (индивидуальные карточки)
Запись домашнего задания (пазлы). Выставление оценок в дневник.
Приложение к уроку № 1
Выбранный для просмотра документ Презентация на конец урока.pptx
