机械制图

第三章机械制图知识3.1投影作图3.1.1投影法的概念及分类物体在光线照射下，在地面或墙面上会产生影子，人们对其加以抽象研究，总结其中规律，创造了投影法。我们把光线称为投射线(或叫投影线)，地面或墙壁称为投影面，影子称为物体在投影面上的投影。投影法分两大类，即中心投影法和平行投影法，其中平行投影法又可分为斜投影和正投影。如图3-1和3-2所示。图3-1中心投影法（a）斜投影法（b）正投影法图3-2平行投影法3.1.2三视图的形成与投影规律1.三视图的形成为了表达物体的形状，通常采用三个互相垂直的投影面建立一个三投影面体系，如图3-3所示。三个投影面分别为：正投影面（V）、水平投影面（H）和侧投影面（W）。三个投影面的相互交线，称为投影轴。它们分别是：OX轴，它代表长度方向；OY轴，它代表宽度方向；OZ轴，它代表高度方向。三个投影轴垂直相交的交点O，称为原点。图3-3三投影面体系将物体放在三投影面体系中，按正投影法对各个投影面进行投影，得到三个视图，分别为：主视图（V面上所得到的视图）、俯视图（在H面上所得到的视图）和左视图（W面上所得到的视图），如图3-4（a）所示。（a）（b）（c）图3-4三视图的形成与展开为了画图方便，需将三个投影面在一个平面上表示出来，规定：V面不动，H面绕OX轴向下旋转90°与V面重合，W面绕OZ轴向右旋转90°与V面重合，如图3-4（b）所示。其中OY轴旋转后出现了两个位置，分别用OYH和OYW表示。投影图中不必画出投影面的边框，投影轴也可以进一步省略，如图3-4（c）所示。2.三视图的投影规律从图3-5可以看出，三视图在尺度上是彼此关联的，主视图反映了物体的长度和高度，俯视图反映了物体的长度和宽度，左视图反映了物体的宽度和高度。由此可以归纳出三视图的投影规律：主、俯视图“长对正”；主、左视图“高平齐”；俯、左视图“宽相等”。图3-5视图间的“三等”关系3.例题：（1）补画左视图根据图图3-6补画图3-7中左视图图3-6图3-7（2）补齐三视图根据图图3-8补齐三视图3-9图3-8图3-93.2剖视图假想用一剖切平面剖开机件，然后将处在观察者和剖切平面之间的部分移去，而将其余部分向投影面投影所得的图形，称为剖视图（简称剖视）。按剖切范围的大小，剖视图可分为全剖视图、半剖视图、局部剖视图。3.2.1全剖视图用剖切平面将机件全部剖开后进行投影所得到的剖视图，称为全剖视图（简称全剖视）。如图3-10所示。全剖视图一般用于表达外部形状简单，内部结构复杂的不对称机件。图3-10全剖视图3.2.2半剖视图当机件具有对称平面时，以对称中心线为界，在垂直于对称平面的投影面上投影得到的，由半个剖视图和半个视图合并组成的图形称为半剖视图。既充分地表达了机件的内部结构，又保留了机件的外部形状，具有内外兼顾的特点。但半剖视图只适宜于表达对称的或基本对称的机件，如图3-11（a）（b）所示。（a）（b）图3-113.2.3局部剖视图将机件局部剖开后进行投影得到的剖视图称为局部剖视图。局部剖视图一般以波浪线或双折线作为被剖开部分与未剖切部分的边界，并且不能与其他图线相重合。如图1-8的主视图采用了局部剖视图。（a）（b）图3—12局部剖视图3.3圆柱螺旋压缩弹簧的画法弹簧是机械、电器设备中一种常用的零件，主要用于减震、夹紧、存储能量和测力等。弹簧的种类很多，使用较多的是圆柱螺旋弹簧。其画法如下：1.螺旋弹簧在平行于轴线的投影面上的图形中，其各圈的轮廓应画成直线。2.有效圈在四圈以上的螺旋弹簧，两端可画1~2圈，中间部分可以省略。圆柱螺旋弹簧中间部分省略后，允许适当缩短图形的长度。3.螺旋弹簧均可画成右旋，但左旋螺旋弹簧必须注出旋向“LH”。4.如要求两端并紧且磨平时，不论支承圈多少均按支承圈2.5圈绘制，必要时也可按支承圈的实际结构绘制。画图步骤如图图3-13所示：图3-133.4零件图3.4.1零件图的内容一张作为加工和检验依据的零件图应包括：图形、尺寸、技术要求和标题栏。3.4.2零件图的视图选择1.主视图的选择（1）形状特征原则主视图要尽可能反映出零件各组成部分的形状特征及其相互位置。（2）加工位置原则按零件在机械加工时所处的位置选择主视图。（3）工作位置原则主视图的选择与零件的工作位置（安装位置）一致。2.选择其它视图（1）视图的数量以能够正确清晰地表达出零件的结构形状而定。（2）尽量不用或少用虚线。（3）避免细节重复。选择原则是：在完整、清晰地表达零件内、外结构形状的前提下，尽量减少图形个数，以方便画图和看图。3.4.3零件图的尺寸标注1.基本规则（1）机件的真实大小应以图样上所注的尺寸数值为依据，与图形的大小及绘图的准确度无关。（2）图样中（包括技术要求和其他说明）的尺寸，以毫米为单位时不注计量单位的代号或名称。若采用其他单位，则必须注明相应的计量单位的代号或名称。（3）图样中所标注的尺寸，为该图样所表示机件的最后完工尺寸，否则应另加说明。（4）机件的每一尺寸，一般只标注一次，并应标注在反映该结构最清晰的图形上。2.尺寸标注的三要素一个完整的尺寸应包括尺寸线、尺寸界线和尺寸数字。3.尺寸基准尺寸基准是指图样中标注尺寸的起点。每个零件都有长、宽、高三个方向。每个方向至少有一个基准。4.零件图中尺寸标注的注意事项（1）设计中的重要尺寸，要从基准单独直接标出。（2）当同一方向尺寸出现多个基准是，必须在辅助基准和主要基准之间直接标出联系尺寸。（3）不能注成封闭的尺寸链。（4）尺寸标注要便于加工与测量。3.4.4零件图的识读读零件图，除了要根据各图形间的投影关系，想象出它的立体形状以外，还要弄清它的所有尺寸类型、基准、作用和技术要求等。下面结合图3-14所示的零件图来说明看图的一般步骤。图3-14吊销1.读标题栏该吊销系某悬挂支承座用以连接承载吊杆的销接件，用45号优质碳素结构钢锻制加工而成，零件净重4.2kg，图样按实物的1/2绘制。2.分析视图由该零件仅用一个视图和尺寸符号“φ”可知，它是一个轴类件。视图表明该吊销是一个具有三台阶，且中部为圆弧槽的实心轴零件，在轴的小端开有一个垂直通过轴线的小孔。3.分析尺寸了解零件各部分的定形，定位尺寸和零件的总体尺寸，以及注写尺寸的所用的基准。图中全部15个尺寸中，除1210和30是定位尺寸外，其余尺寸分别表明各阶梯轴段的直径、长度、孔径、圆弧面半径以及两端倒角的大小和角度。径向尺寸是以轴线为基准。长度方向有两个尺寸标注基准：一是φ85圆柱体与φ70圆柱体的交接端面为第一基准，以它标注的尺寸有11810、30和10；二是φ70圆柱体与φ65圆柱体之交接端面为第二基准，以它标注出φ8孔的定位尺寸1210。4.看技术要求分析技术要求，结合零件表面粗糙度、公差与配合等内容。以便弄清加工表面的尺寸和精度要求。（1）凡标注有尺寸公差的均有配合要求，未注公差之尺寸则按国家标准之未注明尺寸公差标准的规定予以控制。（2）φ70圆柱面和φ65弧柱面要求最高，表面粗糙度Ra应不大于3.2μm，其次是φ65圆柱面的Ra应不大于12.5μm，而其他各面Ra均应不大于25μm。（3）文字技术要求，该零件加工后应清除飞边毛刺、淬火处理和电磁探伤。3.5识读装配图图3-153.5.3概括了解装配图的内容看标题栏了解部件的名称，对于复杂部件可通过说明书或参考资料了解部件的构造、工作原理和用途。如例图3-15：从标题栏可知，该RC4轴端传动装置采用1:3比例绘图，总重为40kg，三角带轮及轴箱前盖分别为QT42-10球铁件和ZG230-450铸钢件。退卸套、顶套和轴端压盖则分别为25号和45号锻钢件，毡封用中粗毛毡，密封胶圈和O型密封圈分别为XJ-42号丁睛橡胶和I-4号橡胶件。紧固件中除件9的M22螺栓和件8防松片系钢制铁标件外，其它均为普通国标紧固件。3.5.2分析视图分析各视图的名称及投影方向，弄清剖视图、剖面图的剖切位置，从而了解各视表达意图和重点。该装置用主、侧两视图来表达，右侧视图为旋转全剖视图。通过两视图和编号顺序，联系栏题所注名称、代号、数量等，清晰地表达出该装置的基本结构和各组件的位置关系和连接形式。同时也大致表现出该装置与滚动轴承、轴箱、车轴间的位置及连接关系。3.5.3分析装配关系、传动关系和工作原理分析各条装配干线，弄清各零件间相互配合的要求，以及零件间的定位、连接方式、密封等问题。再进一步搞清运动零件与非运动零件的相对运动关系。主要零件分析：由图可见，皮带轮1、轴箱前盖2及轴端压盖5系盘类零件，顶套4和退卸套3，属轴套零件。皮带轮为四幅条式结构，外圆柱面开有5个V形带槽，圆锥轮毂孔外侧圆柱面开一密封圈槽。退卸套为外锥、内直和具有单挡边的轴套结构，沿轴向开有一贯通性伸缩槽。压盖为瓶盖结构，在端面钻有三均布的螺栓孔。顶套是具有法兰盘且内孔为两台阶孔的圆柱套，在法兰端面加工有密封槽。轴箱前盖形状比较复杂，内部由三台阶内圆柱面构成，与顶套配合的孔表面有一安装毡封的梯形槽环，外部法兰盘铸出4个与轴箱体用螺栓连接的安装耳座。防松片系一封闭三角环状薄板件，每个角有一螺栓孔和两个用于防止螺栓转动的耳片。连接结构分析：由图可见，轴箱前盖套装于滚动轴承轴箱，用密封圈密封和四个螺栓及弹簧垫圈紧固，其内端面顶住轴承外圈端面，其中一螺栓头带孔，用于穿插φ1.2低碳钢丝并装铅封。顶套套装在轴箱前盖与车轴之间，前盖与顶套间采用梯型毡封密封，在顶套法兰端面的密封槽内装有O型密封圈。在皮带轮与车轴端轴之间套入退卸套，并通过轴端压盖及三个轴端螺栓的紧固，将皮带轮、退卸套、顶套与轴承内圈及车轴连成整体，皮带轮与压盖之间采用O型圈密封，三螺栓利用防松片之耳片翻边紧贴螺栓头之两侧面防止转动。由视图还可看到，除顶套与轴箱前盖之配合圆柱面及法兰端面为相对运动摩擦面外，其余各相关面均为固定连接面。3.5.4分析尺寸，了解技术要求尺寸及配合公差分析：在视图中共有六个尺寸；φ435为V形带轮的滚动圆直径；212.5为带轮与轴箱之轴向中心距，φ85是三个轴端螺栓的等分圆直径，160则表示车轴端轴的长度。φ118F9/h9及0.5～1为两个配合尺寸，前者表示该配合，是以端轴为基准的9级间隙配合，后者则表示轴箱与轴箱前盖之间的间隙值。该装置共有五条文字技术要求，前两条要求紧固退卸套时，带轮与顶套、顶套与轴承挡圈必须顶紧，不允许存在间隙，第3条要求安装带轮及退卸套时，应在各安装面间涂抹变压器油。第4条对该装置的详细技术要求，应按RC4、RD4型轴端传动装置组装技术说明书(SFKZ13-91-00ASM)执行。第5条允许装用弹簧垫圈以取替防松片。3.6展开图将制件各表面按其实际大小和形状依次连续地展开在一个平面上，展开所得图形称为展开图。图中所示为天圆地方变形简体件的二视图，它的表面由四个全等的等腰三角形和四个相同的局部圆锥面组成。作图步骤如下：1．将上口1/4圆周3等分，并与下口顶点相连，得斜圆锥面上四条素线的投影。用旋转法求素线实长AI=AⅣ=a′41′、AⅡ=AⅢ=a′31′。2．以后面等腰三角形的中垂线为接缝展开。如图所示，先以水平线AB=ab为底，AⅠ=BⅠ=a′41′为两腰，作出等腰三角形。3．以A为圆心，a′31′为半径画弧，再以Ⅰ为圆心，上口等分弧的弦长为半径画弧，两弧交得Ⅱ，作出△AⅠⅡ。用同样的方法作出△AⅡⅢ、△AⅢⅣ,再将Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各点光滑地连接，得一斜圆锥面的展开图。4．向两侧继续作图，最后在两侧分别作出一个直角三角形，即得其展开图。