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机械制图基础知识 目录 第一章制图的基本知识第二章投影法及三视图的组成第三章组合体三视图的画法第四章机件常用的表达方法第五章标准件和常用件第六章零件图第七章装配图第八章计算机绘图 1图纸幅面绘制图样时 应优先采用表中规定的基本幅面 1 1国家标准 机械制图 内容简介 1 1 1图纸幅面和格式 GB T14689 1993 第一章制图的基本知识 841 1189 0 A0 必要时 也允许选用所规定的加长幅面 幅面的尺寸由基本幅面的短边成整数倍增加后得出 图中虚线为加长后的图纸幅面 2图框格式 在图纸上必须用粗实线画出图框 其格式分为不留装订边和留装订边两种 但同一产品的图样只能采用一种格式 不留装订边的图框格式 留有装订边的图框格式 标题栏 标题栏 e e a e a L B a e e e b 3标题栏 每张图纸上都必须画出标题栏 标题栏格式和尺寸按GB10609 1 1989的规定 标题栏的位置应位于图纸的右下角 看图方向与看标题栏的方向一致 在制图作业中可以简化 建议采用简化标题栏 简化标题栏 图名 设备名称 比例 数量 重量 图号 材料 制图 描图 审核 日期 日期 日期 8 130 12 40 65 12 30 23 比例为图形与其实物相应要素的线性尺寸之比 比例分为原值比例 放大比例 缩小比例三种 1 1 2比例 GB T14690 1993 1 2 1 1 2 1 不论采用何种比例绘图 尺寸数值均按原值注出 国家标准 GB T14690 1993 技术制图比例 对比例的选用作了规定 需要按比例绘制图样时 应由表1的系列中选取适当的比例 必要时 也允许选取表2中的比例 表1 表2 书写字体必须做到 字体工整 笔画清楚 间隔均匀 排列整齐 字体高度 用h表示 的公称尺寸系列为 1 8 2 5 3 5 5 7 10 14 20mm字体高度代表字体的号数 常用的字号有3 5 5 一般尺寸自高设置成5 粗糙度标注字高设置成3 5 1 1 3字体 GB T14691 1993 基本要求 1汉字 汉字书写的要领在于横平竖直 注意起落 结构均匀 填满方格 2数字和字母 字母和数字可写成斜体或直体 斜体字字头向右倾斜 与水平基准线成75 1 用作指数 分数 极限偏差 注脚等的数字及字母 一般应采用小一号的字体 2 图样中的数学符号 物理量符号 计量单位符号以及其他符号 代号 应分别符合国家的有关法令和标准的规定 L mmm kg460r min220v5M 380KPa 3图样中书写规定与示例 1线型规定有15种基本线型 2图线宽度1 2 细线 粗线的比例 1 1 4图线 GB T17450 1998 3图线的构成 4图线的画法 间隙 相交 1线型 03 的变形 04 双点画线 机件的运动极限位置 粗实线 可见轮廓线 虚线 不可见轮廓线 波浪线 视图和剖视的分界线 细实线 剖面线 细实线 尺寸线 细实线 尺寸界线 双点画线 相邻辅助零件的轮廓线 波浪线 断裂处的边界线 点画线 中心线 细实线 点画线 轨迹线 点画线 中心线 重合剖面的轮廓线 各种图线应用示例 2图线宽度 所有线型的图线宽度 d 应按图样的类型和尺寸大小在下列数系中选择 该数系的公比为1 2 1 1 4 0 13 0 18 0 25 0 35 0 5 0 7 1 1 4 2 在同一图样中 同类图线的宽度应一致 机械工程图样上采用两类线宽 称为粗线和细线 其宽度比例关系为2 l 3图线的构成 4图线的画法 1 间隙 除非另有规定 两条平行线之间的最小间隙不得小于0 7mm 2 相交 1 基本线型No 02 06和No 08 15应恰当地相交于画线处 而不是点或间隔 如图 2 当虚线是粗实线的延长线时 虚线应留出间隙 3 虚线圆弧与粗实线相切时 虚线圆弧应留出间隙 画线示例 画圆的中心线时 圆心应是划的交点 点划线两端应超出轮廓2 5mm 当圆心较小时 允许用细实线代替点划线 点划线与虚线的画法 圆心应为线段的交点 点画线的两端应是线段 应超出图形外约2 5mm 可用细实线代替点画线 虚线段应断开 虚线段应相交 5剖面符号 GB4457 5 1984 在剖视和断面图中 应采用表中所规定的剖面符号 注明 1 剖面符号仅表示材料类型 材料的名称和代号必须另行注明 2 迭钢片的剖面线方向 应与束装中迭钢片的方向一致 3 液面用细实线绘制 6尺寸注法 GB4458 4 1984 图样上必须标注尺寸以表达零件的各部分大小 国家标准规定了标注尺寸的一系列规则和 方法 绘图时必须遵守 一 基本规则 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 不需标注计量单位的代号或名称 如采用其它单位 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 为该图样所示机件的最后完工的尺寸 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 1 机样的真实大小应以图样上所住的尺寸数值为依据 与图形的大小及绘图的准确度无关 2 R4 16 2 4 24 8 3 18 14 半径不注数量 尺寸线应从圆心引出 只画一个箭头 避免尺寸线与尺寸界线交叉应使小尺寸靠近轮廓线 数字方向错 间隔应均匀 尺寸线不应与轮廓线或其延长线重合 数字应在尺寸线上方 尺寸线不应与中心线重合 错误 16 14 18 8 24 2 4 R4 符号 数字 尺寸界线 尺寸线 箭头 正确 3 二 尺寸的组成及标注方法 1 尺寸界线 尺寸界线用细实线绘制 并应由图形的轮廓线 轴线或对称中心线处引出 也可利用轮廓线 轴线或对称中心线作尺寸界线 2 尺寸数字 线性尺寸的数字一般应注写在尺寸线的上方 也允许注写在尺寸线的中断处 但在同一图样上其标注形式应一致 水平方向字头向上 垂直方向字头向左 倾斜方向字头偏上 B 线性尺寸数字的方向 一般应按上图所示方向注写 并尽可能地避免在图示30 范围内标注尺寸 当无法避免时 可引出标注 C 尺寸数字不能被任何图线所通过 当无法避免时 必须将该图线断开 A 尺寸线用细实线绘制 一端或两端带有尺寸终端符号 a 箭头 箭头的形式如图所示 适用于各种类形的图样 b 斜线 斜线用细实线绘制 其方向和画法如图所示 在同一张图样中只能采用一种尺寸终端符号的形式 3 尺寸线 B 尺寸线不能用其它图线代替 一般也不得与其他图线重合或画在其延长线上 C 标注线性尺寸时 尺寸线必须与所标注的线段平行 三 标注示例 1 角度的注法 2 角度的数字应一律写成水平方向 一般注写在尺寸线的中断处 必要时也可以注写在尺寸线的上方或外面 也可引出标注 1 角度尺寸线应画成圆弧 其圆心是该角的顶点 角度尺寸界线应沿径向引出 2 圆的直径注法 1 尺寸线应通过圆心 尺寸线的两个终端应画成箭头 在尺寸数字前应加注符号 当图形中的圆只画出一半或略大于一半时 尺寸线应略超过圆心 此时仅在尺寸线的一端画出箭头 2 整圆或大于半圆应标注直径 3 大圆弧的注法 当圆弧的半经过大 或在图纸范围内无法标出其圆心位置时 可按图 a 的形式标注 若不需要标出圆心位置时 可按图 b 的形式标注 标注球面的直经或半径时 应在符号 或 R 前再加注符号 S a b 4 圆弧半径的标注 1 标注圆弧半径时 尺寸线的一端一般应画到圆心 以明确表示其圆心的位置 另一端画成箭头 在尺寸数字前应加注符号 R 半径尺寸必须注在投影为圆弧的图形上 2 半圆或小于半圆的圆弧标注半径 5 小尺寸注法A 当遇到连续几个较小的尺寸时 允许用黑圆点或斜线代替箭头 B 在图形上直径较小的圆或圆弧 在没有足够的位置画箭头或注写数字时 可按下图的形式标注 标注小圆弧半径的尺寸线 不论其是否画到圆心 但其方向必须通过圆心 6 对称机件的标注 当对称机件的图形只画出一半或略大于一半时 尺寸线应略超过对称中心或断裂处的边界线 此时仅在尺寸线的一端画出箭头 1 2绘图工具及其使用 利用丁字尺画水平线 用三角板配合丁字尺画垂直线和各种倾斜线 圆规及其用法 分规及其用法 铅笔 1 3几何作图 1 3 1几何作图 六角扳手 平面图形分析 作法一 作法二 1 3 2等分圆周及作正多边形1圆的六等分及作正六边形已知对角线长度D 已知对边距离S 作法二 作法一 2圆的五等分及作正五边形已知外接圆直径D O A B K K O A C a b c 3椭圆的画法 已知长 短轴半径 O 四心法 4斜度和锥度画法 1 斜度 6 等 分 60 2 0 60 2 0 60 2 0 1 6 1 6 3 等 分 25 1 等 分 1 等 分 25 25 1 8 1 3 1 3 1 8 1 8 a b a b c c 2 锥度 1 3 2圆弧连接 1 圆弧连接的作图原理 a 直线与圆弧相切 b 圆弧与圆弧外切 c 圆弧与圆弧内切 R2 R1 R 2 圆弧连接作图举例 1 4 平面图形分析 作图及尺寸标注 1 4 1平面图形分析1平面图形的尺寸分析 1 定形尺寸 确定平面图形上各组成部分的形状大小的尺寸称为定形尺寸 如图的直径或圆弧的半径 线段的长度以及角度的大小等 2 定位尺寸 确定平面图形上各组成部分之间相对位置的尺寸称为定位尺寸 一般情况下 平面图形中每一部分都有两个方向的定位尺寸 2平面图形的线段分析 标注尺寸的起始位置称为基准 一般平面图形中常用对称图形的对称中心线 较大圆的中心线 图形底线或端线作为基准线 根据平面图形所给出的尺寸 组成平面图形的线段可以分为三类 1 已知线段凡是定形尺寸和定位尺寸都给出的线段称为已知线段 画图时应先画出这些已知线段 3 连接线段只有定形尺寸的线段称为连接线段 一般要根据与其相邻的两线段的连接关系 用几何作图的方法将它们画出 3平面图形尺寸分析示例 2 中间线段只有定形尺寸和一个方向定位尺寸的线段称为中间线段 画图时应根据与其相邻的一个线段的连接关系画出 图a 图b 1 4 2平面图形的作图步骤 以上图手柄为例 说明其具体作图的步骤 1 定出图形的基准线 画已知线段 如图 a 所示 2 画中间线段R52 如图 b 所示 3 画连接线段R30 如图 c 所示 4 检查 擦去多余的作图线 按规定的线型要求加深图线 完成全图 如图 d 所示 1 4 3平面图形的尺寸标注示例 首先对该图形进行分析 弄清由哪些基本几何图形构成以及各部分之间的相互关系 然后选择合适的标准 再注出各部分定形尺寸和定位尺寸 标注时注意尺寸要完整 清楚 既不能多注尺寸 也不能少注 要符合国家标准的有关规定 1 5绘图的基本方法与步骤 1 5 1绘图的一般方法与步骤第一阶段 准备工作 1 准备好所需的全部作图用具 擦净图板 丁字尺 三角板 2 削磨铅笔 铅芯 3 分析了解所绘对象 根据所绘对象的大小选择合适的图幅及绘图比例 4 固定图纸 第二阶段 画底图 本阶段的目的是确定所绘对象在图纸上的确切位置 不分线型 全部采用超细实线 实际上要比细实线更细 且轻 绘制 1 绘图纸边界线 图框线和标题栏框线 2 布图 3 绘重要的基准线 轴线 中心线等 4 绘已知线段及已知圆弧 5 作图求解圆弧连接的圆心和切点 6 绘制中间线段 连接线段及需要确定位置的其他图线 7 对照原图检查 整理全图 第三阶段 加深 完成全图 该阶段是表现作图技巧 提高图面质量的重要阶段 故应认真 细致 一丝不苟 加深的原则是 先细后粗 先曲后直 从上至下 从左至右 图线要求 线型正确 粗细分明 均匀光滑 深浅一致 图面要求 布图适中 整洁美观 字体 数字符合标准规定 具体步骤如下 1 加深图中的全部细线 一次性绘出标题栏 剖面线 尺寸界线 尺寸线及箭头等 2 加粗圆弧 圆弧与圆弧相接时应按顺序进行 3 用丁字尺从上至下加粗水平直线 到图纸最下方后应刷去图中的碳粉 并擦净丁字尺 4 用三角板与丁字尺配合 从左至右加粗垂直方向的直线 到图纸最右方后刷去图中的碳粉 并擦净三角板 6 填写尺寸数据 符号 文字及标题栏 检查 整理全图 擦去图中不需要的线条 擦净图中被弄脏的部分 发现错误应 5 加粗斜线 8 取下图纸 去掉透明胶带 完成作图 及时修改 绘仪器图的方法及步骤 a 分析所绘对象 样图区 工具区 作图区 丁字尺区 b 布局 固定图纸 4 0 第一阶段 绘图前的准备工作 绘仪器图的方法及步骤 续 第二阶段 画底图 整理 加深 标注 样图 整理 加深 标注 1 5 2徒手绘图的方法及步骤 以目测比例 按一定画法及要求 徒手绘制的图称为草图 绘制草图的要点如下 1 准确把握所绘对象的形体构成及结构 分析所绘对象的形状特征 2 目测比例 应仔细观察和分析所绘对象上各结构的相对比例关系 可借助于铅笔 手指等大致度量所绘对象的相对大小 3 图线应正确 粗细应分明 使表达正确 完整 4 图形画完后 应根据测绘需要画出尺寸界线及尺寸线 5 集中测量 由于图形不精确 其大小主要由尺寸反映 故尺寸的测量应正确 完整 准确 绘制垫片草图的方法及步骤如下 1 分析所绘对象 选定绘图比例及图纸大小 垫片样图 2 布图 绘中心线 图1 17绘草图的方法及步骤 3 绘底图 4 加深 5 根据图形表达的需要绘尺寸界线及尺寸线 6 标注尺寸数值 填写必要的文字说明及标题栏内容 完成全图 第二章投影法及三视图的形成 三视图的形成下图是用正投影方法画出的三个不同形体的单面投影图可以看到三个投影图的形状是相同的 工程上为了准确表达物体的形状采用的是多面正投影图 三视图则是准确表达形体的一种基本方法 1 三投影面体系三个互相垂直的平面V H W把空间分为八个部分 称为八个分角 各分角的表示方法如图所示 目前国际上使用着两种投影面体系 即第一分角和第三分角 我国采用的是第一分角画法 三个投影面 正立投影面 简称正面用V表示 物体在V面上的正投影图称为主视图 水平投影面 简称水平面 用H表示 物体在H面上的正投影图称为俯视图 侧立投影面 简称侧面 用W表示 物体在W面上的正投影图称为左视图 三根投影轴投影面间的交线称为投影轴 X投影轴 V面与H面的交线 物体X轴方向的尺寸称为物体的长方向 Y投影轴 H面与W面的交线 物体Y轴方向的尺寸称为物体的宽方向 Z投影轴 V面与W面的交线 物体Z轴方向的尺寸称为物体的高方向 投影原点三根投影轴交于一点O O点称为投影原点 三投影面体系是我们研究物体投影图的基础 要注意把握三投影轴与物体尺寸间的联系 分析物体的投影图切不可脱离三投影面体系 2 三视图的形成前面介绍了三投影面体系 初步了解了三视图的形成方法 从下图可以想到 图中显示的三投影面体系和其上的三视图均为空间的情况 如何在平面上 图纸 画三视图呢 为了能在平面上表示出三维的物体就需要将三投影面体系做必要的转换 转换方法如下 V面保持不动 H面绕X轴向下转90 W面绕Z轴向后转90 这样V H和W三个投影面就摊在了同一平面上 要注意 在H和W面的转换中Y轴分成两条 记做Yh和Yw 点击图形演示动画 3 三视图之间的度量对应关系 思考一个问题 物体的大小是由长 宽和高三个方向的尺寸所决定的 三视图中的每一个视图能反映几个方向尺寸 每一个视图只能反映物体三个方向尺寸中的两个尺寸 主视图反映物体的长方向和高方向尺寸俯视图反映物体的长方向和宽方向尺寸左视图反映物体的宽方向和高方向尺寸 由于投影时物体在三投影面体系中是不动的 因此三视图之间就势必存在一定的对应关系 点击图形演示动画 3 三视图之间的度量对应关系 视图间的对应关系 1 主 俯视图长对正两者都反映了物体的长方向尺寸2 主 左视图高平齐两者都反映了物体的高方向尺寸3 俯 左视图宽相等两者都反映了物体的宽方向尺寸 长对正 高平齐和宽相等统称为三视图间的三等关系 值得注意的是不论是视图的总体还是局部都应满足上述三等关系 理解和运用三等关系可以准确迅速地绘制物体的三视图 同时凭借着三等关系也可检查所画的视图是否有差错 点击图形演示动画 3 三视图之间的度量对应关系 在上述三等关系中 初学者比较容易理解和掌握主 俯视图的长对正和主 左视图的高平齐关系 而在俯 左视图的宽相等对应关系上出现一些误会将视图画错 现在就问你为什么俯视图和左视图会有宽相等的对应关系 让我们带着这样一个问题重新演示三视图的形成 点击图形演示动画 4 三视图与物体方位的对应关系 物体有上 下 左 右 前 后六个方位 各视图反映的方位如图所示 主视图能反映物体的上下和左右方位俯视图能反映物体的左右和前后方位左视图能反映物体的上下和前后方位 掌握各视图的方位关系可以帮助我们确定视图中物体各部分之间的相对位置 点击图形演示动画 第三章组合体三视图的画法 一 画图前的准备工作 1 形体分析画图前应首先分析组合体的组合方式 即分析该组合体属于叠加类还是切割类 对叠加类组合体的分析 分析各组成部分的形状确定各组成部分之间的相对位置 各组成部分间的表面连接关系 其中凸台与圆筒相交会在内外表面上产生相贯线 支承板与圆筒外表面相切 肋板则与圆筒外表面相交 如图中的轴承座由五个部分组成 各部分的相对位置如图所示 2 选择主视图为方便看图 应选择最能反映该组合体形状特征和位置关系的视图作为主视图 比较下图中的A B C和D四个方向 沿B向观察所得视图较好 另外 在选择视图时还应考虑 尽可能减少视图中的虚线 尽量使视图中的长方向尺寸大于宽度方向尺寸 3 选择绘图比例和图纸幅面根据组合体的尺寸大小 选择适当的绘图比例和图纸幅面 二 叠加类组合体三视图画法叠加类组合体的画图顺序 按先画主要部分后画次要部分的顺序 依次画出组合体的各个组成部分 下面以轴承座为例介绍叠加类组合体的画图方法 画图步骤 二 叠加类组合体三视图画法画图步骤 三 切割类组合体三视图画法切割类组合体的画图顺序 在画出组合体原形的基础上 按切去部分的位置和形状依次画出切割后的视图 下面以图中所示的立体图为例介绍切割类组合体的画图方法 画图步骤 三 切割类组合体三视图画法画图步骤 读组合体的视图 画图是将形体用正投影的方法表达在平面上 即实现空间到平面的转换 而读图则是根据视图想象出形体的空间形状 即实现平面到空间的转换 读图也是机械专业技术人员经常要做的一项工作 画图和读图是机械制图的两个主要环节 一 读图的基本知识1 了解视图中的线框和图线的含义掌握视图中的线框和图线的含义 是读图的基础 视图中图线的含义视图中的图线可能由以下三种情况形成 两表面交线的投影 面的积聚性投影 回转体轮廓素线的投影 视图中线框的含义 形体上平面的投影 曲面的投影 复合表面的投影 2 读图要点 将几个视图联系起来看图一般情况下 一个视图不能完全确定物体的形状 下面所示的三组视图 虽然它们的主 俯视图都相同 但要从左视图判别其形状 寻找特征视图特征视图 就是反映物体形状以及相对位置最为充分的视图 一般讲 总有一个视图能够将物体某一部分的形状特征较好地反映出来 抓住特征并联系其他视图就可准确 迅速地读懂视图 形体分析 该形体是由A B C 和D四个部分叠加而成 1 主视图较好反映A B的形状特征 2 左视图较好反映C部分的形状特征 3 俯视图较好地反映出D形状特征 二 读图的基本方法1 形体分析法形体分析法是读图的基本方法 主要用于识读叠加类组合体视图 首先按投影规律将组合体分解为若干小块 再分析各小块的形状以及各小块之间的相对位置 表面连接关系 最后想出组合体的形状 例 试用形体分析法识读轴承座三视图 运用形体分析法读图的要点在于从形体的主视图入手 正确地分解形体并能迅速抓住特征视图 读图步骤 例 已知支座的主 俯视图 求作其左视图 根据两视图补画第三视图也是培养读图和画图能力的一种有效方法 补画视图的方法 依次分析出各部分的形状和位置 再按投影对应关系画出视图 1 形体分析按投影对应关系将该组合体分为三个部分 底板 矩形开槽凸台 半圆钻孔凸台 例 已知支座的主 俯视图 求作其左视图 画图步骤 长对正 高平齐 宽相等 2 线面分析法在分析视图时 由于切割类组合体不能像叠加类那样较为方便地将形体分解为若干小块 所以前面介绍的形体分析法对切割类组合体就不太适用了 这时 需要运用线 面的投影理论来分析物体各表面的形状和相对位置 并在此基础上想象出物体的形状 即是线面分析法 下面以压块为例说明线面分析方法 例 试用线面分析法读懂压块的三视图 分析步骤 1 确定物体的原形该立体为被切割的长方体 各切割部分如图所示 2 确定各切割面的位置和形状3 综合想象其整体形状 例 试用线面分析法读懂压块的三视图 作图步骤 1 形体分析从俯视图可看出该立体由半圆凸台 左 圆筒 中 和耳板 右 三部分组成 例 根据俯 左视图想出物体形状并画出主视图 作图步骤 2 补画主视图 例 根据俯 左视图想出物体形状并画出主视图 作图过程如图示 第四章机件常用的表达方法 在生产实际中 当机件的形状 结构比较复杂时 仅用三视图的方法难以将机件表达清楚 因此 国家标准规定了各种画法 视图 剖视图 断面图等 这一章的内容与生产实际紧密相联 是学习和工作所必须具备的重要基础知识 三视图不能满足生产实际的需要 一 基本视图及其配置 六个投影面构成一正六面体 将物体放置当中投影后便可得到六个基本视图 点击视图演示动画 国标规定 对于比较复杂的机件可以采用六个投影面表达其形状 这六个投影面称为基本投影面 六个基本视图如按下图位置摆放可不标注视图名称 为方便布图 也可自由配置视图的位置但需作标注 标注方法如图示 主视图 各基本视图名称如图示 俯视图 仰视图 左视图 后视图 右视图 六个基本视图 1 六个视图的位置关系 2 六个视图的投影对应关系 六个基本视图之间仍然符合长对正 高平齐和宽相等的投影规律 靠近主视图的视图方位均为后方 3 六个视图的方位关系 熟练掌握六个视图的方位关系 可以准确 迅速地绘出图形 注意 靠近主视图的视图方位均为后方 后视图与主视图为相反的左右方位 4 六个基本视图的使用说明 视图主要用于表达机件的外形 对于视图中不影响看图的虚线通常省略不画 应根据机件的形状和结构特点选用适当的表达方法 并应在表达物体形状清楚的前提下减少视图的数量 在选择视图时一般要优先选用主 俯 左三个基本视图 基本视图的应用举例 说明 1 由于阀体的结构变化较大 因此用了四个基本视图表达其形状 2 省略了俯 左 右三个视图中的虚线 阀体 二 斜视图 该机件的三视图如图所示 可以看到 机件上倾斜结构的圆在俯 左视图中成了椭圆 不但作图繁琐且表达不够清晰 针对此类结构国标规定了斜视图画法 将机件向不平行于基本投影面的平面投射 所得到的视图称为斜视图 斜视图画法 三 局部视图 将机件的某一部分向基本投影面投射 所得到的视图称为局部视图 局部视图的画法 1 用波浪线表示局部视图的范围2 若需表达的结构为一封闭图形时可省去波浪线3 一般按投影对应关系放置局部视图 也可摆放于适当位置 局部视图的标注方法 1 一般应用箭头表示投射方向 用字母表示局部视图名称2 按投影关系配置且视图间没有被其它图形隔开时可省略标注 波浪线画法 波浪线表示机件表面上的断裂边界线 作图时徒手绘制 波浪线不应画在机件的中空处以及图形之外 局部视图的作用 简化作图 四 剖视图 在学习前面的内容时 对于机件中的不可见轮廓线我们都是用虚线表示的 为了能在机件内部结构表达清楚的同时又减少图中的虚线 国标规定了剖视图画法 当机件的内部结构较为复杂时 过多的虚线将不便于看图和标注尺寸 一 剖视图的概念 在机件适当位置用一假想剖切平面将其切开 移去观察者和剖切面之间的部分 将其余部分向投影面投射并在机件被剖切处画上剖面符号 1 剖视图的概念 2 画剖视图时应注意的几个问题 通常选用与投影面平行的剖切平面 其它视图不受剖视图的影响 仍应按完整机件画出视图 剖开机件后凡可见轮廓线都应画出 一般省去剖视图中的虚线 3 剖面符号 按国标规定应在机件被剖切处画上表示材料类别的剖面符号金属材料的剖面符号为一组间隔相等 方向相同且平行的细实线 称为剖面线 通用剖面线应以适当角度的细实线绘制 最好与主要轮廓线成45 角 对于同一机体 在它的各个剖视图和断面图中 剖面线的倾斜方向应一致 一般标注方法用剖切符号表示剖切位置 用箭头表示剖开机件后的投影方向 用字母表示剖视图的名称 4 剖视图的标注 可省略的标注方法当剖视图按投影关系配置 中间没有被其他图形隔开时 可省略箭头 当单一剖切平面通过机件的对称平面或基本对称平面 剖视图按投影关系配置 中间没有被其他图形隔开时 可省略标注 剖视图的标注示例 由于生产实际中机件的形状 结构千差万别 因此要将各种机件的形状和结构表达清楚 就需要有相应的方法 国家标准规定了各种不同形式的剖切面 二 剖切面的种类 注意掌握这些剖切面的概念和作图方法 并能灵活地运用这些方法解决实际问题 1 单一剖切面即用一个剖切面剖开机件 前面介绍的剖视图所用剖切面均为与投影面成平行的情况 实际上也可采用垂直投影面的剖切平面 点击图形演示动画 此类剖视图用于表达机件倾斜结构的内部形状 为方便作图可将剖视图摆正放置 但应按例图作出标注 当需要表达的内部结构不在同一平面上 且具有明显的回转中心时 可采用相交的剖切平面将机件剖开 2 几个相交的剖切平面 作此类剖视图应注意以下几点 将机件倾斜结构转至与投影面平行再投影 剖切平面没剖到的部分仍按原来位置作图 应按例图图示标注旋转剖视图 点击图形演示动画 当机件上需要表达的内部结构排列在不同层面上时 可采用平行的剖切平面剖切 3 几个平行的剖切平面 作此类剖视图应注意以下几点 不应在剖视图中画出剖切平面的转折线 剖切的结构应完整 当结构具有公共中心线时允许剖切平面在中心线处转折 应按例图图示作出标注 若采用旋转剖或阶梯剖尚不能将机件的内部结构表达清楚时 可将两种方法相结合剖切机件 4 复合的剖切平面 点击图形演示动画 5 剖切柱面 点击图形演示动画 剖切面一般为平面 如果需要也可采用柱面剖切面 标注时应加注 展开 二字 1 全剖视图 一般按剖开机件的范围大小不同 剖视图可分为全剖视图 半剖视图和局部剖视图三种 三 剖视图的种类 用剖切面将机件完全剖开所得到的剖视图称为全剖视图 全剖视图可通过单一剖切面或其他形式的剖切面剖切获得 全剖视图的特点 能清楚地反映机件的内部结构 但同时将机件的外形剖掉 全剖视图的适用情况 机件的外形简单或复杂的外形另有视图表达清楚 全剖视图的应用 2 半剖视图 若机件具有对称平面 在向垂直于对称平面的投影面投射时 可以对称中心线为界 一半画成剖视图 另一半画成视图 半剖视图的特点 在一个图形中同时表达出机件的外形和内部结构 半剖视图画法 1 机件对称或基本对称方可采用半剖视图2 视图与剖视图应以点画线为界3 一般省去视图中表示内部结构的虚线4 半剖视图中的尺寸标注方法如图示5 半剖视图的标注应符合剖视图标注规则 半剖视图应用 3 局部剖视图 用剖切平面局部地剖开机件所得的剖视图称为局部剖视图 局部剖视图的适用情况 需要表达的内部结构范围较小 需要保留外形而不宜采用全剖视图 因机件对称位置有一轮廓线而不适合采用半剖视图 局部剖视图画法 用波浪线表示局部剖视图的范围 将虚线改画为实线再画上剖面线 当被剖切的结构为回转体时 允许将该结构的中心线代替波浪线 通常省略局部剖视图的标注 画波浪线应注意 波浪线不应与其它图线重合 遇到机件上的孔 槽等空腔结构时应断开波浪线 1 规定画法 四 剖视图的规定画法和简化画法 对于机件上的肋板 轮辐及薄壁等 若按纵向剖切则这些结构都不画剖面符号 而用粗实线将其与相邻部分分开 但当剖切平面横向切断这些结构时 仍应画出剖面符号 肋板的规定画法 轮辐的规定画法 2 简化画法 当回转体上均匀分布的肋 孔及轮辐等结构不处于剖切位置时 可将这些结构旋转到剖切平面后画出其剖视图 均布肋的简化画法 均布孔的简化画法 五 断面图 通过前面的视图 剖视图的学习 掌握了表达机件外形和内部结构的方法 这一节将在介绍断面图概念的基础上 讲解两种断面图的画法 在机械工程中 还常常需要表达零件某处的断面形状 一 断面图的概念 用剖切平面假想将机件某处切断 仅画出该剖切面与机件接触部分的图形 即断面图 断面图常用于表达型材及机件某处的断面形状 注意断面图与剖视图的区别按断面图的摆放位置不同 断面图分为移出断面图和重合断面图两种 一 断面图的概念 注意断面图与剖视图的区别 二 移出断面图 移出断面图画法 1 移出断面图的轮廓线用粗实线绘制 2 移出断面图尽量画在剖切平面迹线的延长线上 3 当剖切平面通过由回转面形成的孔或凹坑等结构的轴线时 这些结构应按剖视图画出 画在视图之外的断面图称为移出断面图 4 剖切平面一般应垂直于被剖切部分的主要轮廓线 当采用两相交的平面剖切机件时 中间应用波浪线断开 点击图形演示动画 移出断面图的标注方法 2 当断面图未放置在剖切位置的延长线上时 应标注剖切符号和表示断面图名称的字母 1 当断面图画在剖切线的延长线上时 对称的图形可省略标注 若不对称应标注剖切符号及投射方向箭头 三 重合断面图 重合断面图画法 重合断面图的轮廓线用细实线绘制 且不得影响视图中的轮廓线 对称的重合断面图可省略标注 如不对称应作出标注 剖切后将断面图重叠在视图上的断面图称为重合断面图 重合断面图多用于表达机件上形状较为简单的断面 第五章标准件和常用件 标准件 生产实际中 国家对于需用量大且使用广泛的零件制订了专门的标准 此类零件统称为标准件 常用件 像齿轮 滚动轴承 弹簧等在机械设备中使用较多的零部件称为常用件 常用件的一些结构也是标准化的 本章主要介绍标准件和常用件的基本知识 规定画法以及代号等的标注方法 这些内容与生产实际有着紧密联系 常见的标准件有 螺钉 螺栓 螺母 垫圈 键等 1 螺纹的基本知识 不论是生产上还是在人们的日常生活中 螺纹的使用非常普遍 外螺纹 在圆柱或圆锥外表面上形成的螺纹 内螺纹 在圆柱或圆锥内孔表面上形成的螺纹 使用时 将内 外螺纹旋合在一起 螺纹 指在圆柱或圆锥表面上 沿螺旋线所形成的具有相同剖面的连续凸起 一般称其为 牙 螺纹的加工方法 加工螺纹的方法比较多 常见的是用车床加工 或用丝锥 板牙加工螺纹 车床加工外螺纹 点击图形演示动画 车床加工内螺纹 板牙加工外螺纹 丝锥加工内螺纹 螺纹的要素 有牙型 直径 螺距 线数和旋向 三角形螺纹称为普通螺纹 用于连接梯形螺纹一般用于承受双向载荷的传动锯齿形螺纹用于承受单向载荷的传动管螺纹用于管道连接 牙型在通过螺纹轴线的剖面上螺纹的轮廓形状 螺纹的用途 螺纹主要用于连接和传动 2 螺纹的基本要素 各种螺纹的用途 梯形螺纹 点击图形演示动画 三角形螺纹 锯齿形螺纹 圆柱管螺纹 2020 1 30 137 可编辑 螺纹的直径螺纹有大径 外螺纹用d 内螺纹用D表示 小径和中径之分 外螺纹的大径和内螺纹的小径称为顶径 螺纹的大径为螺纹的公称尺寸 内 外螺纹的三个直径 螺纹的线数螺纹有单线和多线之分 沿两条或两条以上在轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹称为多线螺纹 双线螺纹 单线螺纹 螺距P导程S螺距是指相邻两牙在中径线上对应点间的轴向距离 导程是指在同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线对应点间的轴向距离 双线螺纹 单线螺纹 单线螺纹 导程 螺距多线螺纹 导程 螺距 线数 旋向螺纹有左旋和右旋之分 右旋螺纹 左旋螺纹 使用的螺纹绝大多数是右旋螺纹 即顺时针旋转为拧紧 上述螺纹的五个基本要素决定了螺纹的尺寸和规格 五个要素相同的内 外螺纹才能够旋合使用 为了便于设计和加工 国家标准对螺纹作了规定 标准螺纹牙型 直径和螺距符合标准特殊螺纹牙型符合标准 而直径或螺距不符合标准非标准螺纹牙型不符合标准 3 螺纹的分类 连接螺纹 普通螺纹 M 粗牙 细牙管螺纹 G R Rc Rp 按螺纹的用途分类分为 连接螺纹和传动螺纹 按螺纹的标准化程度分类分为 标准螺纹 特殊螺纹和非标准螺纹 传动螺纹 梯形螺纹 Tr 锯齿形螺纹 B 4 螺纹的规定画法 螺纹大径 d 粗实线螺纹终止线 粗实线 外螺纹的规定画法 国家标准规定了螺纹的画法 绘图时应按规定作出螺纹的图形 螺纹小径 细实线注意 d1 0 85d画入倒角只画3 4个圆 内螺纹的规定画法 螺纹大径 D 细实线注意 只画3 4个圆 螺纹小径 粗实线注意 D1 0 85D剖面线画到粗实线 螺纹终止线 粗实线 内 外螺纹旋合的规定画法 在剖视图中 内 外螺纹旋合部分应按外螺纹的规定画法绘制 其余部分则按各自规定画法绘制 内 外螺纹旋合的规定画法 注意 1 表示内 外螺纹大 小径的细实线和粗实线应分别对齐 2 不通螺孔中的钻孔锥角应画成120 3 剖面线应画到粗实线上 且螺杆按不剖绘制 点击钻头演示动画 牙型表示法 一般不在图中表示螺纹牙型 当需要表示螺纹牙型时可按图示方法绘出螺纹的牙型 5 螺纹的标注方法 螺纹的各个要素只能通过标注的内容反映出来 国家标准规定了各种螺纹的标注方法 普通螺纹的标注特征代号公称直径 螺距旋向 中径 顶径公差带代号 旋合长度代号 例如 M30 2LH 5g6g S 说明 1 粗牙普通螺纹不标螺距2 右旋螺纹不标旋向 左旋螺纹的旋向标注LH3 旋合长度代号分为S 短 N 中长 和L 长 三种 如是N 中长 则可省略 梯形螺纹和锯齿形螺纹的标注 单线螺纹 公称直径 螺距多线螺纹 公称直径 导程 螺距 梯形螺纹和锯齿形螺纹的标注形式相同 梯形螺纹的牙型代号 Tr 锯齿形螺纹的牙型代号为 B 管螺纹的标注 密封管螺纹 特征代号尺寸代号 旋向 管螺纹分为螺纹密封管螺纹 R Rc Rp 和非螺纹密封管螺纹 G 非密封管螺纹 特征代号 旋向 尺寸代号 公差等级代号 说明 管螺纹的尺寸代号不是螺纹的大径 而是管子的近似孔径 单位为英寸 螺纹的大径可从标准中查得 标注管螺纹的尺寸指引线应指向螺纹大径 二 螺纹紧固件 螺纹紧固件 通过螺纹起连接作用的各种零件 螺纹紧固件的种类很多 如螺栓 螺母 螺钉 螺柱 垫圈等 大都为标准件 这部分内容主要介绍螺纹紧固件的标注方法和规定画法 1 螺栓连接 螺栓连接用于两被连接件允许钻成通孔情况 所用的紧固件有 螺栓 垫圈和螺母 如 螺栓GB5782 86M12 80垫圈GB97 1 8512螺母GB6170 86M12 说明 M 普通螺纹代号12 螺纹大径80 螺栓杆长 绘图时 应按规定对螺纹紧固件作出标记 点击图形演示动画 螺栓 垫圈和螺母的画法 通常采用比例画法绘制各螺纹紧固件 即各部分尺寸均与螺纹大径成一定的比例关系而近似画出 螺栓连接的画法 当剖切平面通过螺纹紧固件轴线时应按不剖绘制 两零件的接触表面只画一条轮廓线 两相邻零件的剖面线方向应相反 L值的计算L 1 2 h m a再查标准取接近值 螺栓连接的作图步骤 2 螺柱连接 螺柱连接适用于被连接件之一较厚或不能钻成通孔的情况 螺柱的两头均加工有螺纹 一端旋入被连接件 称为旋入端 拧螺母的一端称为紧固端 旋入端长度bm与被旋入零件的材料有关 钢bm d铸铁bm 1 25 1 5d铝合金bm 2d 点击图形演示动画 螺柱连接的画法 螺柱公称长度L的计算 L h m 0 2 0 3 d再查标准取接近值 3 螺钉连接 螺钉常用于受力不大的连接和定位 螺钉连接 定位螺钉 连接螺钉由头部和螺钉杆组成 螺钉头部有沉头 盘头 内六角圆柱头等多种形状 紧定螺钉前端的形状有锥端 平端和长圆柱端等 点击图形演示动画 各种螺钉的连接画法 紧定螺钉连接画法如图示 三 键连接 在机械设备中键主要用于连接轴和轴上的零件 如齿轮 皮带轮等 以传递扭矩 也有的键具有导向的作用 常用键有普通平键 半圆键和钩头楔键 一 常用键及其标记 普通平键应用最为广泛半圆键半圆键常用于载荷不大的传动轴上 由于半圆键在槽中能绕其几何中心摆动 以适应轴上键槽的斜度 因而在锥形轴上应用较多 钩头楔键键的上顶面有1 100的斜度 装配时将键沿轴向嵌入键槽内 钩头楔键靠上下面接触的摩擦力将轴和轮连接 点击图形演示动画 键的标记 键是标准件 在图样中应按国家标准的规定作出标记 1 普通平键的标记普通平键分为A B和C型 三种普通平键的标记方法类似 普通平键的标记形式 键型式b LGB1096 79其中 A型不标型式 b为键宽 L为键的长度 如图示A型普通平键 键8 25GB1096 79 2 半圆键的标记 半圆键的标记形式 键b LGB1099 79b为键宽L为键长 如图所示 键6 24 5GB1099 79 3 钩头楔键的标记 钩头楔键的标记形式 键b LGB1565 79 如图示 键18 100GB1565 79 二 键连接画法及尺寸标注 键的结构简单 作图时只是注意其在装配图中的表达方法 键的基本尺寸如宽和高均为标准值 其大小与轴的直径有关 键的长度取决于所传递的扭矩大小 由于键的尺寸为标准值 所以键槽的尺寸也是标准的 为正确绘制键及键连接的图形 应掌握查阅国家标准的方法 1 普通平键连接画法 用于放置键的轴键槽和轮毂键槽的尺寸可以从机械设计手册第二卷查到 在轴键槽的剖面图中应标注键宽b和键槽深d t 轮毂键槽应注出键宽b和键槽深d t1 在装配图中键连接画法如图示 纵向剖切时键按不剖绘制 而横向将键切断则应画出剖面线 普通平键的两侧面为键的工作表面 只应在接触面上画一条轮廓线 键的上表面与轮毂之间的间隙应画出来 2 半圆键连接画法 半圆键的连接画法如图所示 半圆键的两侧面为键的工作表面 只应在接触面上画一条轮廓线 键的上表面与轮毂之间的间隙应画出来 3 钩头楔键连接画法 钩头楔键的上顶面有1 100的斜度 装配时将键沿轴向打入键槽中 钩头楔键是靠上下表面与轮毂键槽和轴键槽之间的摩擦力将二者连接 因而装配图中键的上下表面没有间隙 三 花键连接 由于花键传递的扭矩大且具有很好的导向性 因而在各种机械的变速箱中被广泛应用 除了图示的矩形花键外 还有梯形 三角形和渐开线等形状的 点击图形演示动画 1 外花键的画法和标记 画法 大径 粗实线小径 细实线若为纵向剖切 键齿按不剖绘制 标记 矩形花键的三个基本参数是 大径D 小径d和键宽b可在图中直接注出D d和b 也可如图示 即用代号的形式标注 2 内花键的画法和标记 画法 键齿按不剖绘制且用粗实线表示花键的大 小径内花键的标注方法同外花键 如下图所示 3 矩形花键的连接画法 画法 花键连接的部分按外花键画 不重合部分则按各自的规定画法绘制 四 齿轮 由于齿轮传动具有传动比准确 结构紧凑 传动的功率和速度适应范围广等特点 因而在机械设备中得到广泛的应用 通过齿轮间的啮合可以实现 1 传递动力2 改变运动速度3 改变运动方向 本节主要介绍 1 齿轮传动的基本知识2 标准直齿圆柱齿轮的参数计算和规定画法3 斜齿圆柱齿轮的规定画法4 直齿圆锥齿轮的参数计算和规定画法 齿轮传动的基本知识 常见的齿轮传动的形式有 1 圆柱齿轮传动 两齿轮轴线平行2 圆锥齿轮传动 两齿轮轴线相交3 蜗轮蜗杆传动 两齿轮轴线交叉 点击图形演示动画 齿轮传动的基本知识 齿轮传动的形式还有 1 齿轮齿条传动 将旋转运动变为直线运动2 内啮合齿轮传动 适用于轴间距离小 结构更为紧凑的传动 点击图形演示动画 齿轮传动的基本知识 齿廓曲线 齿轮传动是通过两啮合齿轮的齿面接触实现的 渐开线 如图示 当一直线从位置 沿半径为r0的圆周逆时针方向纯滚动到位置 时 此直线上任意点的轨迹称为该圆的渐开线 该圆称为渐开线的基圆 此直线称为渐开线的发生线 为保证两啮合齿轮具有准确的传动比 因此应将齿轮的齿廓曲线加工成特定的形状 常用的齿廓曲线有 渐开线 摆线 圆弧等 应用最多的是渐开线 渐开线齿轮的齿廓主要是由两条对称的渐开线组成 齿轮的结构 一 直齿圆柱齿轮 圆柱齿轮的轮齿均匀分布在圆柱面上 有直齿 斜齿和人字齿 圆柱齿轮的轮齿有标准与变位之分 凡轮齿符合标准规定的为标准齿轮 在标准基础上轮齿作某些改变的即为变位齿轮 使用中的齿轮大都为标准齿轮 1 直齿圆柱齿轮各部分名称及参数 齿数Z 齿轮上轮齿的个数齿顶圆直径da 通过齿顶的圆柱面直径齿根圆直径df 通过齿根的圆柱面直径分度圆直径d 通过齿隙弧长与齿厚弧长相等的圆柱面直径 分度圆直径d是齿轮设计和加工时的重要参数 1 直齿圆柱齿轮各部分名称及参数 齿数Z 齿轮上轮齿的个数齿顶圆直径da 通过齿顶的圆柱面直径齿根圆直径df 通过齿根的圆柱面直径分度圆直径d 通过齿隙弧长与齿厚弧长相等的圆柱面直径 分度圆直径d是齿轮设计和加工时的重要参数 齿高h 齿顶圆与齿根圆之间的径向距离齿顶高ha 齿顶圆和分度圆之间的径向距离齿根高hf 齿根圆与分度圆之间的径向距离 1 直齿圆柱齿轮各部分名称及参数 齿距p 分度圆上相邻两齿廓对应点之间的弧长齿厚s 分度圆上轮齿的弧长模数m 由于分度圆的周长 d pz 所以d z p 令m p m称为齿轮的模数 模数是齿轮设计和制造的重要参数 齿数一定时模数越大 轮齿的尺寸越大 齿轮的承载能力越大 模数的单位为mm 其值已经标准化 1 直齿圆柱齿轮各部分名称及参数 压力角 齿轮啮合时 在分度圆上啮合点的法线方向与该点的瞬时速度方向所夹的锐角 标准压力角 20 中心距a 两圆柱齿轮轴线间的距离 一对啮合的齿轮其模数和压力角必须相等 已知模数m和齿数z时 齿轮轮齿的其它参数均可计算出来 3 直齿圆柱齿轮的规定画法 单个齿轮的画法 按规定轮齿部分的三个圆三种线型 齿顶圆 齿顶线 粗实线分度圆 分度线 细点画线齿根圆 细实线 可省略 轮齿按不剖绘制齿轮其余部分按其投影绘制 3 直齿圆柱齿轮的规定画法 啮合齿轮的画法 齿轮啮合画法同单个的画法类似 作图时只是注意以下两点 1 两啮合齿轮的分度圆应相切2 啮合区中有一齿轮的齿顶线为虚线 二 斜齿圆柱齿轮 斜齿轮轮齿的排列方向与齿轮轴线间有一倾斜角 称为螺旋角 法向模数mn是斜齿齿轮的主要参数 设计时按标准值选取 斜齿轮的端面齿距pt pn cos 端面模数mt mn cos 斜齿圆柱齿轮各部分的尺寸关系见下表 斜齿圆柱齿轮的画法 斜齿轮的画法和直齿轮相同 只是用三条与齿向相同的细实线表示螺旋线的方向 斜齿圆柱齿轮的啮合画法 三 直齿圆锥齿轮 1 直齿圆锥齿轮各部分的名称 圆锥齿轮的形体结构由前锥 顶锥和背锥等组成 由于圆锥齿轮的轮齿在锥面上 所以齿形和模数沿轴向变化 圆锥齿轮大端的法向模数为标准模数 法向齿形为标准渐开线 2 单个圆锥齿轮的画法 圆锥齿轮大端法线方向的参数计算与圆柱齿轮相同 圆锥齿轮规定画法中的线型要求同圆柱齿轮 圆锥齿轮的作图步骤 3 圆锥齿轮的啮合画法 两啮合圆锥齿轮的分度圆锥应相切 两分度圆锥角 1和 2互为余角 啮合区的画法同圆柱齿轮 五 滚动轴承 滚动轴承是支承转轴的标准部件我国各地的轴承厂按国家标准生产各种类型的轴承 点击图形演示动画 一 滚动轴承的类型和结构 向心轴承 主要承受径向载荷推力轴承 只承受轴向载荷向心推力轴承 同时承受轴向和径向载荷 如圆锥滚子轴承 1 类型按滚动轴承承受载荷的方向不同 分为三种类型 三种轴承中以向心轴承的使用为多 点击图形演示动画 外圈 装在机体或轴承座内 一般是固定不动的内圈 装在转轴上 与轴一起转动滚动体 装在内 外圈之间的滚道中 有滚珠 滚柱和滚锥等类型保持架 用以均匀分隔滚动体 2 结构滚动轴承的结构可以分为四个部分 二 滚动轴承的画法 通常将规定画法和