汽车机械制图课件模块八　零件图1

模块八零件图

主编王增荣《汽车机械制图》模块八零件图

任务1认识零件图

任务2图样中表面结构要求的标注

任务3图样中尺寸公差的标注

任务4图样中几何公差的标注

任务5绘制轴类零件图

任务6绘制端盖零件图

任务7识读轴套类零件图

任务8识读轮盘类零件图

任务9识读叉架类零件图

任务10识读箱体类零件图

用来表示零件结构、大小及技术要求的图样称为零件图。

零件图是直接用于生产的，在零件生产过程中，要根据零件图备料、加工、检验，所以它应具备制造和检验零件所需要的全部内容。零件图主要包括图形、尺寸、技术要求和标题栏四个方面的内容。

一、一组视图

要综合运用视图、剖视、剖面及其它规定和简化画法，选择能把零件的内、外结构形状表达清楚的一组视图。

任务1认识零件图二、完整的尺寸

用以确定零件各部分的大小和相对位置的全部尺寸。

三、技术要求

用一些规定的符号、数字以及文字注解等表示出零件制造后在技术指标上所应达到的要求。主要包括表面结构、公差与配合、形状和位置公差和零件的表面处理、热处理、检验要求等。

四、标题栏

注明零件的名称、材料、数量、图号、比例以及绘图、审核人员签字等。认识齿轮泵左端盖零件图。

如下图为轴零件图，根据所给要求标注轴的表面结构。

1.两个∅25的外圆表面去除材料方法得到表面结构要求Ra=1.6μm；

2.∅30圆柱表面用去除材料方法得到表面结构要求Ra=1.6μm；

3.键槽两侧面用去除材料方法得到表面结构要求Ra=6.3μm；

4.∅38两侧面用去除材料方法得到表面结构要求Ra=3.2μm；

5.其余各表面用去除材料方法得到表面结构要求Ra=12.5μm。任务2图样中表面结构要求的标注零件的表面经过加工后看似很光滑，

但将其断面置于放大镜或显微镜下观察

时，则可见其表面具有微小的峰谷，如

图8-3所示。这种加工表面上具有的较小

间距和峰谷所组成的微观几何形状特征，

称为表面结构。

零件的表面结构是评定零件表面质量

的一项重要技术指标，它对零件的配合、

耐磨性、抗腐蚀性、密封性和外观等都有很大影响。

表面结构的评定参数主要有轮廓算术平均偏差Ra、轮廓的最大高度Ry、微观不平度十点高度Rz。

常用的参数是轮廓算术平均偏差Ra(单位为μm),轮廓算术平均偏差Ra规定标注数值如25、12.5、6.3、3.2、1.6、0.8…,数值越大，表面越粗糙；数值越小，表面越平滑，标注时在Ra后加注数值。

图8-3表面结构一、表面结构符号见下表所示

符号与代号符号、代号的意义及说明基本图形符号表面结构的基本图形符号，表示表面允许任何加工工艺加工基本符号加一画线，表示指定表面是用去除材料的方法获得，如机械加工获得的表面基本符号加一个圆圈，表示表面是用不去除材料的方法获得完整图形符号当要求标注表面结构特征的补充信息时，应在基本符号长边上加一横线二、表面结构的标注

表面结构要求对每个表面标注一次，并尽可能在相应的尺寸及公差附近。除非另有说明，所标注的表面结构要求是零件最后完工的表面的要求，见表8-2。

表8-2表面结构的标注规定标注说明图

例1.表面结构的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致2.表面结构可注写在轮廓上，其符号应从材料外指向接触表面，必要时可采用带箭头的指引线引出标注表8-2表面结构的标注规定标注说明图

例3.在不引起误会的情况下，表面结构可标注在尺寸线上，或直接标注在延长线上4.圆柱面的表面结构只标注一次5.表面结构也可标注在公差框格上6.工件表面多数表面结构要求相同时，可统一标注在标题栏附近，不同的表面结构应分别标注在图样对应的位置上表8-2表面结构的标注规定标注说明图

例7.当多个表面具有相同的表面结构要求或图纸空间有限时，可采用简化画法，用带字母的完整符号，以等式形式，在图形或标题栏附近，对有相同表面结构要求的表面进行简化标注8.由几种不同工艺方法获得的同一表面，当需要明确每种工艺方法的表面结构要求时，可按右图示标注，这是表示镀覆的示例轴表面结构标注分析如下，标注见下图：

1.两处∅25圆柱的表面结构要求Ra=1.6μm，直接标注在轮廓线上，符号的尖端从材料外指向材料表面；

2.∅30圆柱的表面结构要求Ra=1.6μm，直接标注在轮廓线上;

3.键槽两侧面的表面结构要求Ra=6.3μm，标注在尺寸线上;

4.∅38两侧面的表面结构要求Ra=3.2μm，左侧标注在轮廓延长线，右侧标注在箭头指引线；

5.其余各表面结构要求Ra=12.5μm，不直接标注在图样上，标注在图样的右下角(标题栏附近)。

从一批相同零件中任取一件，不经修配就能装到机器上并保证使用要求的性质，称为零件的互换性。

零件具有互换性，必然要求零件尺寸的精确度，但并不是要求将零件的尺寸都准确地制成一个指定的尺寸，而只是将其限定在一个合理的范围内变动，以满足不同的使用要求。

一、极限与配合的基本概念

1.基本术语与定义见表8-3示

任务3图样中尺寸公差的标注表8-3基本术语与定义单位：mm

基本术语代号定

义计算公式示

例基本尺寸孔D轴d设计时给定的尺寸--实际尺寸--通过测量获得的某一孔或轴的尺寸--

极限尺寸最大极限尺寸孔Dmax轴dmax孔或轴允许的最大极限尺寸

φ65.030φ64.970最小极限尺寸孔Dmin轴dmin孔或轴允许的最小极限尺寸

φ65φ64.940尺寸偏差上偏差孔ES轴es最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差ES＝Dmax-Des＝dmax-dES＝65.030-65＝＋0.030es＝64.970-65＝－0.030下偏差孔EI轴ei最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差EI＝Dmin-Dei＝dmin-dEI＝65-65＝0ei＝64.940-65＝－0.060表8-3基本术语与定义单位：mm

基本术语代号定

义计算公式示

例尺寸公差孔公差Th孔或轴允许尺寸的变动量，是没有符号的绝对值Th＝Dmax-Dmin＝ES-EITh＝65.030－65＝(+0.030)－0＝0.030轴公差TsTs＝dmax-dmin＝es-eiTs＝64.970－64.940＝(－0.030)－(－0.060)＝0.030公差带图为了形象地表示尺寸、偏差和公差三者之间的关系，只画出放大的代表孔或轴上偏差和下偏差、或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两直线所限定的一个区域带剖面线区域表示孔公差带图，阴影部分表示轴公差带图在图中表示基本尺寸的一条直线为零线，是确定偏差和公差的基准。2.公差带

由代表上偏差和下偏差、或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域，称为公差带。用来形象地表示基本尺寸、极限偏差和公差的关系，图8-5所示为尺寸与公差带图解。

图8-5尺寸与公差图解二、标准公差与基本偏差

为了便于生产，实现零件的互换和满足不同的使用要求，国家标准《极限与配合》规定了公差带由公差和基本偏差两个要素组成。标准公差确定公差带的大小，基本偏差确定公差带的位置，如图8-6所示。

图8-6公差带的大小及位置

1.标准公差(IT)

标准公差的数值与基本尺寸和公差等级有关。其中公差等级确定尺寸精确程度，决定加工的难易程度。标准公差分为20级，从IT01，IT0，IT1……IT18等级依次递减。IT表示公差，数字表示公差等级。IT01公差值最小，精度最高；IT18公差值最大，精度最低。在20级标准公差等级中IT01～IT12用于配合尺寸，IT12～IT18用于非配合尺寸。各等级标准公差值可查阅附表。

2.基本偏差

在国家标准的极限与配合制中，确定公差带相对零线位置的那个极限偏差称为基本偏差。它可以是上偏差或下偏差，一般为靠近零线的那个偏差。当公差带位于零线上方时，基本偏差为下偏差；当公差带位于零线下方时，基本偏差为上偏差，如图8-7所示。

图8-7基本偏差系列示意图3.公差带代号

孔和轴的公差带代号由基本偏差代号与公差等级代号组成。公差带由“公差带大小”和“公差带位置”两个因素组成。而公差带大小取决于标准值，公差带位置取决于基本偏差。

如∅80H8和∅80f7解释如下：

三、配合

基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系，称为配合。国家标准规定配合分为间隙配合、过盈配合和过渡配合三类。

1.间隙配合

具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合称为间隙配合，孔的公差带在轴的公差带之上。孔的最大极限尺寸与轴的最小极限尺寸之差为最大间隙，孔的最小极限尺寸与轴的最大极限尺寸之差为最小间隙，最小间隙可为零。孔和轴之间的实际间隙必须在最大间隙与最小间隙之间才符合要求。间隙配合主要用于孔、轴间的活动连接，如图8-8示。

图8-8间隙配合公差带图解2.过盈配合

具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合称为过盈配合,最小过盈量可以为零。过盈配合时孔的公差带在轴的公差带之下，这时孔的实际尺寸总比轴的实际尺寸小，装配时需要一定的外力或使带孔零件热膨胀后才能将轴装入孔中，轴与孔装配后不能作相对运动，如图8-9所示。

图8-9过盈配合公差带图解3.过渡配合

可能具有间隙或过盈的配合称为过渡配合。孔的公差带与轴的公差带相互交叠，在过渡配合中，间隙或过盈的极限为最大间隙和最大过盈。其配合究竟是出现间隙还是过盈，只有通过孔、轴实际尺寸的比较或试装才能知道。过渡配合主要用于孔、轴间的定位连接，如图8-10所示。

图8-10过渡配合公差带图解四、配合制

在制造相互配合的零件时，使其中一种作为基准件，其基本偏差固定，通过改变另一件的基本偏差来获得各种不同性质的配合制度称为配合制。国家标准中规定，配合制度分为基孔制和基轴制两种。

1.基孔制配合

基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴公差带形成各种配合的一种制度。基孔制的孔称为基准孔，基本偏差代号为“H”，其上偏差为正值，下偏差为零，最小极限尺寸等于基本尺寸。

图8-11给出了基孔制配合孔、轴公差带之间的关系，即以孔的公差带为基准，当轴的公差带位于孔公差带的下方时，形成间隙配合；当轴的公差带与孔的公差带相互交叠时，形成过渡配合；当轴的公差带位于孔公差的上方时，则形成过盈配合。

例如，在基孔制配合中：∅50H7/f7为间隙配合，∅50H7/k7和∅50H7/n7为过渡配合，∅50H7/s7为过盈配合。

图8-11基孔制配合2.基轴制配合

基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制的轴称为基准轴，基本偏差代号为“h”，其上偏差为零，下偏差为负值，最大极限尺寸等于基本尺寸。

例如，在基轴制配合中：∅50F7/h7为间隙配合，∅50K7/h7和∅50N7/h7为过渡配合，∅50S7/h7为过盈配合。

图8-11基轴制配合极限与配合的标注与查阅

1.在零件图上的标注

在零件图上标注公差带代号有三种形式：

（1）在基本尺寸后只注公差带代号，如图8-14ａ示；

（2）在基本尺寸后只注极限偏差，如图8-14ｂ示；

（3）代号和偏差二者兼注，但偏差须加括号，如图8-14ｃ示。

图8-14极限与配合的标注

零件加工过程中，不仅会产生尺寸误差，还会产生形状和位置误差。在加工轴时可能会出现轴线弯曲或一头粗，一头细的现象，这就是零件形状误差。

一、几何公差的项目及符号

国家标准中规定了14项形位公差，其项目名称与符号见下表。任务4图样中几何公差的标注分

类特征项目符

号

分

类特征项目符

号形状公差直线度位置公差定向平行度平面度垂直度圆度倾斜度定位同轴度圆柱度位置度对称度形状或位置公差线轮廓度跳动圆跳动面轮廓度全跳动二、几何公差表示法

1.几何公差的代号及含义

几何公差代号及含义如图8-17示。

2.基准的代号及含义

基准用一个大写字母表示，基准字母在基准方格内，方格与一个涂黑或空白的三角形相连，如图8-18示，表示基准的字母还应标注公差的框格内。涂黑的和空白的基准三角形含义相同。

。

图8-17几何公差代号图8-18基准符号三、几何公差的标注

几何公差的标注见下表标注说明示

例1.当公差涉及轮廓线或表面时，将箭头置于要素的轮廓线或轮廓线的延长线上，必须与尺寸明显分开2.当指向实际表面时，箭头可置于带点的参考线上，该点指在实际表面上3.当公差涉及轴线、中心平面或由带尺寸要素确实的点时，带箭头的指引线应与尺寸线的延长线重合

标注说明示

例4.当基准要素是轮廓线或表面时，基准三角形放置在要素的外轮廓线或它的延长线上，还可置于该轮廓面引出的水平线上5.当基准要素是轴线或中心平面时，基准三角形放置在该尺寸线的延长线上，如果没有足够空间标注基准要素尺寸的两个箭头，则其中一个箭头也可以用基准的三角形代替

6.如果只以要素的某一局部作为基准，则以粗点画线表示出该部分并加注尺寸

一、轴零件视图的选择

零件图的视图选择，是根据零件的结构形状、加工方法，以及它在机器中所处位置等因素的综合分析来确定的。

选择视图的内容包括：主视图的选择、视图数量和表达方法的选择。

1.主视图的选择

主视图的选择原则：

（1）工作位置或安装位置原则

主视图应尽量表示零件在机器上的工作位置或安装位置。任务5绘制轴类零件图例如图8-22所示的支座和图8-23所示的吊钩，其主视图就是根据它们的工作位置、安装位置并尽量多地反映其形状特征的原则选定的。由于主视图按零件的实际工作位置或安装位置绘制，看图者很容易通过头脑中已有的形象储备将其与整台机器或部件联系起来，从而获取某些信息。

图8-22支座的主视图选择

图8-23吊钩的工作位置（2）加工位置原则

主视图应尽量表示零件在机械加工时所处的位置。如轴、套类零件的加工，大部分工序是在车床或磨床上进行，因此一般将其轴线水平放置画出主视图，如图8-24所示。这样在加工时可以直接进行图物对照，既便于看图，又可减少差错。

图8-24轴类零件的加工位置（3）结构形状特征原则

主视图应尽量多地反映零件的结构形状特征。这主要取决于投射方向的选定，如图8-22所示的支座，以K向、Q向投射都反映它们的工作位置。但经过比较，K向则将圆筒、连接板的形状和四个组成部分的相对位置表现得更清楚，故以此作为主视图的投

射方向比较好。此外，选择主视图的

投射方向时，还应考虑使主视图和其

它视图尽量少出现细虚线，如以M向

投射方向为主视图，就要画好多下虚

线了。图8-22中A－A剖视的画法表明，

当肋、薄板等结构被横向剖切时，必

须画剖面线。

图8-22支座的主视图选择2.其它视图的选择

主视图确定后，要运用形体分析法对零件的各组成部分逐一进行分析，对主视图表达不清楚的部分，再选择其它视图进行完善。

具体选用时，应注意以下几点：

（1）所选视图应具有明确表达的重点和独立存在的意义，各个视图所表达的内容应相互配合，彼此互补，注意避免不必要的细节重复。在明确表示零件的前提下，使视图的数量为最少。

（2）机件的各种表达方法(包括视图、剖视、断面、简化画法等)都有其特定的应用条件，选用时，应根据零件的结构特点和表达需要，加以综合选用。只有表达正确、完整，图形简明、清晰的方案，才是一个好的方案。

（3）选择零件的表达方案时，应先考虑主要部分，后考虑次要部分。视图数量尽可能少，使每个视图都有一个表达重点，避免不必要的重复。

（4）尽量避免使用虚线表达零件的轮廓或棱线。

应通过反复看图、画图的实践，并在积累生产实际知识的基础上逐步提高选择表达方案的能力。

二、尺寸标注

零件图的尺寸要标注得正确、完整、清晰、合理，要符合设计和工艺要求，便于零件的加工、测量和检验。

标注尺寸的起点，称为尺寸基准。

选择尺寸基准的目的，一是为了确定零件在机器中的位置或零件上几何元素的位置，以符合设计要求；二是为了在制作零件时，确定测量尺寸的起点位置，便于加工和测量，以符合工艺要求。

1.设计基准

设计时用以确定零件结构位置的基准，称为设计基准。

图8-25a所示的阶梯轴，在设计时，考虑到轴与轮类零件孔的相配合，轴与孔应同心，因此确定轴线作为阶梯轴径向尺寸的设计基准。

图8-25设计基准与工艺基准2.工艺基准

制造时用以定位、加工和检验的基准，称为工艺基准。

图8-25a所示的轴，在车床上加工时，车刀每一次车削的最终位置，都是以右端面为基准来测定的，如图8-24b。

在图8-25中，阶梯轴径向的工艺基准与设计基准重合。标注尺寸应尽可能使设计基准与工艺基准一致，这样就既能满足设计要求又便于加工和测量。

零件有长、宽、高三个度量方向，每个方向都有尺寸基准。当零件的结构比较复杂时，同一方向的尺寸基准可能有几个，其中决定零件主要尺寸的基准称为主要基准。为加工和测量方便而附加的基准称为辅助基准。

（图8-25所示阶梯轴右端面是轴向工艺基准，尺寸52、70由此注出；尺寸26左端面是设计基准又是轴向(长度方向)的主要基准，由此标注出重要设计尺寸26；尺寸26右端面的轴肩是该轴的轴向辅助基准，由此注出退刀槽的宽度尺寸2。主要尺寸与辅助尺寸之间的联系尺寸是52。）

三、技术要求

填写包括零件的尺寸偏差、表面结构要求、形状和位置公差等以及必要的技术要求。

四、标题栏

填写包括零件名称、比例、数量、材料及制图者信息在内的必要的内容。

根据图8-21给定的尺寸及技术要求绘制轴零件图。

1.两端轴径φ30尺寸的上偏差为0，下偏差为-0.021；

2.φ35直径的上偏差为-0.020，下偏差为-0.041；

3.键槽宽度10，上偏差为0，下偏差为-0.04，键槽深度4，上偏差+0.2，下偏差0；

4.两处φ30外圆柱面及φ35外圆柱面的表面结构要求为Ra1.6μm；

5.φ41圆柱的右端面和键槽的两侧

面的表面结构为Ra3.2μm；

6.其余表面结构为为Ra6.3μm；

7.φ41圆柱的右端面相对两端φ35

圆柱轴线垂直度公差为0.015；

8.φ35圆柱轴线相对两端φ35圆柱

轴线同轴度要求公差为φ0.01；

9.φ35圆柱两端倒角2×45°。

图8-21轴轴零件图绘制步骤分析如下，零件图如图8-26所示

：

一、视图选择

选择轴的加工位置水平放置为主视图，断面图表达键槽结构。

二、尺寸标注

选择轴线为径向尺寸基准，标注两处∅30h7、∅41、∅35f7、键槽宽度10等尺寸，∅41圆柱右端面为长度方向主要基准，标注40、键槽定位尺寸3，长度方向第一辅助基准是轴的左端面，标注30、120及与主基准的联系尺寸40，长度方向第二辅助基准为轴的右端面，标注42，最后分别标注键槽长度32、槽宽10及槽深31等尺寸。标注尺寸时应逐一将各尺寸给定的公差带或上、下偏差标注完整。

图8-26轴零件图

任务6绘制端盖零件图

图8-33左端盖零件图识读齿轮轴零件图。任务7识读轴套类零件图识读零件图的一般方法与步骤如下：

1.概括了解

看标题栏了解零件的名称、材料和比例等内容。

2.视图表达和结构分析

分析零件各视图的配置以及视图之间的关系。

3.尺寸分析

分析零件的长、宽、高三个方向的尺寸基准，从基准出发查找各部分的定形和定位尺寸。

4.技术要求

分析各尺寸的加工精度，及所标注的尺寸公差、形位公差和表面结构要求等。

识读齿轮轴零件图分析如下：

一、概括了解

从标题栏可了解到零件的名称为齿轮轴、材料为45钢、比例为1:1等内容。

二、视图分析

齿轮轴采用一个主视图，一个断面图表达。主视图按加工位置水平放置，表达轴由五段直径不同并在同一轴线的回转体组成。轴向尺寸远大于径向尺寸。移出断面表达∅16k6轴颈上键槽的形状结构。此外还有倒角、退刀槽等工艺结构。

三、尺寸分析

齿轮轴轴线为径向尺寸基准，齿轮的左端面为长度方向的主要基准。轴的左端面为长一辅助基准，右端面为为第二辅助基准。主基准和辅助基准之间的定位尺寸分别是17和145。键槽的定位尺寸为2.5，其它为定形尺寸，齿轮的部分参数标注在右上角的方格内。

识读轴承端盖零件图。任务8识读轮盘类零件图分析：

轮盘类零件通常由回转体组成，也可能是方形或组合形体。零件通常有键槽、轮幅、均布孔等结构，并且常有一个端面与部件中其它零件结合。

一般采用两个基本视图表达。主视图按加工位置原则，轴线水平放置，通常采用全剖视图表达内部结构；另一个视图表达外形轮廓和其它结构，如孔、肋、轮幅的相对位置等。

径向（高、宽方向）主要尺寸基准是回转轴线，轴向（长度方向）尺寸则以主要结合面为基准。对于圆或圆弧形盘类零件上的均布，一般采用“n×∅mEQS”的形式标注，角度定位尺寸可省略。

重要的轴、孔和端面尺寸精度要求较高，一般都有形位公差要求，如同轴度、垂直度、平行度、和端面跳动等。配合的内外表面及轴向定位端面的表面有较高的表面结构要求。材料多数为铸件，有时效处理和表面处理要求等。

识读摇臂零件图。任务9识读叉架类零件图分析：

叉架类零件通常由工作部分、支承（或安装）部分及连接部分组成，形状比较复杂且