大学课件之工程图第12讲

装配体是由若干零件装配在一起、具有独立功能（如能量的传递、质量的传递）的机器或部件。零件只是装配体中的最小单元，它在部件中有其独特的作用，但一个个零件并不能单独完成某项功能。10.1装配体设计的约束10.1.1.三维装配设计的目的三维装配设计就是在三维设计环境下表达装配体，即建立零件间的装配约束关系或直接创建装配体中的新零件的三维实体。这种三维设计的好处是可以观察、分析零部件之间的装配关系和装配体的工作原理，可以进行装配体的运动和动力学仿真，能直接检查装配体中的零件之间的干涉问题等。第10章装配体设计及装配工程图装配设计构建装配体有自下而上、自上而下两种设计方法自下而上的设计是最常见的传统设计装配体的方法，它是将现有的零件一个一个进行组装，最后装配成总装配图的设计过程。自上而下的设计是从一个装配体的设计方案出发，在装配环境下设计一个个零件，所设计的零件彼此关联。得到装配体的模型，同时也生成零件的模型。通常用于新设计自下向上的设计方法的特点是：每个零件都是独立设计的，与其他零件部之间不存在任何关联。通常用于仿制某产品实际设计时，这两种方法混用。10.1.2.自由度和约束的概念自由度就是物体在空间自由运动的维数在表达装配体时，应先建立零件的装配关系，即确定零件在装配体中是如何定位、连接的。即确定零件之间的约束关系是完成装配体建模的关键。如一个零件，在空间上完全没有约束，即有6个自由度。添加一个约束就可以减少了一个或多个自由度，零件定位的实质就是通过添加约束来限制有不良影响的自由度。装配设计配对约束是因零件与零件间具有确定的位置关系而形成的约束关系在装配中，两个零件之间的位置关系可分为约束和非约束关系。有约束关系的零件之间是相互关联的关系两个零件间存在的几何位置约束称为配对约束。配对约束方式有：贴合、对齐、角度、平行、垂直、对中、距离、相切等。非约束关系仅仅是把零部件放置在某个位置，当一个零件运动时，其他零部件不随之运动。10.1.3.装配约束的种类在参数化的三维实体建模系统中，零件间相互连接的装配约束关系，一般有面贴合、面对齐、轴对中、角度、相切等关系。（1）面贴合面贴合约束就是两个零件的装配面相向（法线平行、方向相反）共面（贴合在一起）或相向平行的关系。（a）两平面贴合（b）两圆柱面贴合（c）线线贴合（d）两面平行限制了3个自由度限制了4个自由度限制了2个自由度（a）（b）（c）（2）对齐（a）30°约束（b）垂直约束（3）角度法线平行、方向相同（4）相切约束两实体的元素（平面、曲面）在切点或切线处相接。（5）插入约束插入约束一般同时含有“面与面贴合”约束与“线与线贴合”约束。限制了齿轮相对轴的5个自由度，齿轮相对轴的轴线还可以转动设计要求是保证齿轮与传动轴同轴线且同步运动，必须添加齿轮的键槽侧面与轴的键槽侧面的“面与面贴合”约束由于每个零件都有6个自由度，因此要根据零件在装配体中的作用及其与相邻零件的装配关系来定位或控制零件，即必须组合使用这些约束关系，直到符合零件自身自由度的要求为止。一个装配体的设计通常有多种装配关系可利用，选择能最好捕捉设计意图的装配关系非常重要，这种选择能让装配体更易于理解和编辑。值得注意的是三维设计系统中的约束和实物零件的约束的不同之处。①图10-7中的孔径相同的轮毂与轴连接只需添加两个约束，实际上需要在键槽中装入键；②限制轮毂沿轴的轴线方向移动时，还需在轴端设计轴向固定结构，参考第10.2节10.2常见的装配工艺结构10.2.1装配的工艺结构1.倒角结构为了放便将轴装进孔中,一般要在轴端或孔端加工倒角，去除孔或轴端的锐角、毛刺,（1）两零件接触或配合时，在同一方向上，只宜有一对表面接触或配合，不能同时有两对表面接触或配合，否则会给零件加工和装配等工作制造困难。2.接触表面与配合表面的结构（a）错误（b）正确（c）错误（d）正确（2）为了保证轴肩与孔端面接触，应将孔边倒角或在轴上加工退刀槽，否则轴肩和孔端面不能直接接触（a）正确（b）错误（3）两圆锥面配合时，圆锥体的端面与锥孔的底部之间应留有间隙，否则很难达到锥面的配合要求或增加制造的难度。（4）为了保证轴上零件的并紧,防止轴向窜动,如图所示，应使尺寸LB为了保证接触良好，接触面需经机械加工。合理的减少加工面积，可以降低加工成本费用、改善接触情况，3.减少加工面积4.零件的结构应便于拆卸滚动轴承是以轴肩或孔肩定位的，因此为了便于拆卸，要求轴肩或孔肩的高度小于轴承内圈或外圈的厚度。（a）正确（b）错误（c）正确（d）错误AAA-A顶尖的拆卸结构销连接结构应留有装配和拆卸空间a）正确（b）错误（c）正确（d）错误（e）正确（f）错误5.密封装置（a）密封圈密封（b）填料密封为了防止油外流或外部尘埃的侵入，通常需要密封6.防松装置（a）双螺母锁紧（b）弹簧垫圈锁紧（c）开口销锁紧（d）开缝螺母锁紧（e）圆螺母与止动垫圈锁紧（f）双耳止动垫片锁紧（g）止动垫片锁紧7.零件的轴向固定结构（a）用轴肩固定（b）用弹性挡圈固定为防止滚动轴承等轴上零件产生轴向窜动，必须采用一定的结构来固定（c）用轴端挡圈固定（d）用圆螺母及止动垫圈固定一张完整的装配图包括以下四个方面的内容1.一组视图用一组视图、剖视图等表达出机器(或部件)的工作原理、各零件的相对位置及装配关系、连接方式和重要零件的形状结构。支撑的装配图10.4.2装配工程图的内容10.5装配工程图中的表达方法绘制零件图所采用的视图、剖视图、剖面图等表达方法，在绘制装配图时，仍可使用10.5.1装配工程图中的规定画法（1）两相邻零件的接触表面和配合表面只画一条轮廓线，非接触表面（即使间隙很小）也要画成两条轮廓线接触面、配合面的画法相邻零件剖面线的画法（2）同一个零件所有视图上的剖面线方向相同、间隔相等，相邻两个或多个零件的剖面线方向相反或方向相同或间隔不相等。其目的是在于区分不同的零件、利于找出同一零件在不同视图中的投影，想象各零件的形状和装配关系（3）在装配图中，当剖切平面通过螺钉、螺母、垫圈等紧固件以及轴、连杆、球、钩子、键、销等实心零件的轴线时，这些零件均按不剖切绘制实心件、紧固件的规定画法垂直于轴线的剖切画法10.5.2装配工程图中的特殊画法1.沿结合面剖切和拆卸当有些零件的图形遮住了其后面的需要表达的零件，或在某一视图上不需要画出某些零件时，既可拆去这些零件后绘制，也可选择沿零件结合面进行剖切。滑动轴承（1）为表达部件或零件与相邻的其它辅助零部件的关系，可用双点画线画出这些辅助零部件的轮廓线。（2）对于运动件，若需要表明其运动范围或运动的极限位置，也用双点画线表示。车床尾架2.假想画法3.单独表示某个零件在装配图中，若零件的结构形状需要表示而又未表示清楚时，可单独画出这个零件的一个视图或几个视图，但要在该视图得上方注出零件的编号和投射方向。4.简化画法（1）在装配图中，零件的部分工艺结构，可省略不画出。（2）对于装配图中若干相同的零件和部件组，可详细的画出一组，其余则用点画线表示其中心位置。（3）装配图中的滚动轴承可以一半画成规定画法，另一半用通用画法或特征画法。（4）对薄的垫片等不易画出的零件，可在其断面上涂黑代替剖面符号。（5）密封圈可在一侧按要求画出，另一侧在轮廓线内用细线画出两条对角线在装配图中，对薄片零件、细丝弹簧或较小间隙等，允许夸大画出5.夸大画法将空间结构展开在平面上的画法叫展开画法。挂轮架6.展开画法2.必要的尺寸装配图上只需要标注机器或部件的性能（规格）尺寸、配合尺寸、安装尺寸、外形尺寸、检验尺寸等。3.技术要求它主要包括机器或部件的性能、装配、调整、试验等所必须满足的技术条件。装配图中的零件编号和明细栏用于说明每个零件的名称、代号、数量和材料等。标题栏包括部件名称、比例、绘图和设计人员的签名等。4.零件的序号、明细栏和标题栏2.必要的尺寸装配图上只需要标注机器或部件的性能（规格）尺寸、配合尺寸、安装尺寸、外形尺寸、检验尺寸等。3.技术要求它主要包括机器或部件的性能、装配、调整、试验等所必须满足的技术条件。装配图中的零件编号和明细栏用于说明每个零件的名称、代号、数量和材料等。标题栏包括部件名称、比例、绘图和设计人员的签名等。4.零件的序号、明细栏和标题栏装配图上一般应注写以下几方面的技术要求:1.装配过程中的注意事项和装配后应满足的要求。如保证间隙，精度要求，润滑方法，密封要求等。2.检验、试验的条件和规范以及操作要求。3.部件的性能、规格参数、包装、运输、使用时的注意事项和表面涂饰要求等。10.7装配工程图中的零件序号、明细表等（1）零件的序号①装配图中每一种零件或部件都要进行编号，且形状尺寸完全相同的零件和标准部件只编一个序号，数量填写在明细栏中。②序号应尽可能注写在反映装配关系最为清楚的视图上，且沿水平或垂直方向排列整齐成行，序号按顺时针或逆时针方向依次编号。③零件的序号在指引线的水平线（细实线）上方或圆（细实线）内注写序号；序号字高比图中尺寸数字高度大一号或两号。10.7.1零部件序号及其编排方法（2）指引线的画法①指引线应从所指零件的可见轮廓内用细实线向图外引出，引出端画一小圆点。必要时，指引线可画成折线，但只允许弯折一次。②当所指部分很薄或剖面线改为涂黑时，可用箭头代替小圆。③装配关系清楚的紧固件组，可采用公共指引线。④指引线不允许彼此相交且不应与剖面线平行。10.7.2标题栏和明细表1.标题栏装配图中的标题栏包括部件名称、比例、重量、绘图和设计人员的签名等内容。2.明细栏（1）明细栏是机器或部件中全部零件的详细目录，包括零件的序号、代号、名称、数量、材料等。（2）明细栏应紧接在标题栏的上方并对齐，顺序是自下而上填写，若位置不够，可在标题栏左侧继续列表，若零件过多，在图中写不下时，也可以另外用纸单独填写。（3）标准件应填写规定标记，如螺钉GB/T70.1M6x16；齿轮的模数等重要参数可以填入零件的备注一栏中。注意：明细栏中零件的编号必须与装配图中零件的序号一一对应。10.5.3装配工程图的视图选择（1）主视图的选择主视图的选择原则是应能较好地表达机器或部件的工作原理和主要装配关系，并尽可能按工作位置放置，即它能表达主要装配干线或较多的装配关系。1.视图的选择画装配图时，首先要分析部件的工作情况和装配结构特征，然后选择一组图形，把部件的工作原理、装配关系和主要零件的结构形状表达清楚。（2）其它视图的选择针对主视图还没有表达清楚的装配关系和零件间的相对位置，应选用其他视图及相关的表达方法，如剖视图（包括拆卸画法、沿零件结合面剖切）和断面等表达方法来表达清楚。装配图中的每一个视图，都应有其表达的侧重内容。整个表达方案应力求简练、清晰、正确。10.8装配工程图的生成在Inventor中的工程图环境中，可以十分方便的创建装配工程图并进行尺寸标注、创建各种剖视图以及创建明细表等。1.新建工程图文件单击“新建”按钮，选取生成标准工程图样式“standard.idw”单击“基础视图”按钮，在弹出的对话框选取要生成工程图的装配体如电容器选择绘图比例，如2：1，将该视图放置在图纸的适当位置。2.创建其它视图创建视图的方式与生成零件图一样。选中已知视图，再确定剖切位置，生成主视图对于电容器，可以单击按钮“剖视”3.添加中心线选中需要添加中心线的视图，单击鼠标右键，在下拉菜单中选取“自动中心线”4.按国家标准修改对视图进行修整5.标注尺寸6.零件指引线在“标注”选项卡中，单击“自动引出序号”按钮“自动引出序号”对话框中的“放置”选项可以设置零件的序号是按水平、垂直还是环绕视图三种方式放置，如选择环形放置。单击按钮用鼠标鼠标确定序号的位置后，单击“应用”按钮后，则序号自动排列单击需要引出指引线的视图，如主视图。再选取要编序号的零部件，通常用矩形框选取要编号的零部件。设置序号放置的方式在“标注”选项卡中，单击“引出序号”按钮可以用手动的方式对零件逐一画出指引线和编号7．明细表单击“标注”选项卡中的“明细栏”按钮选取要制定明细表的视图，单击“确定”按钮，将明细表放置到标题栏的上方8