华理工工程图学B讲义第27讲 零件图、装配图简介

PAGEPAGE1华北理工大学课程名称《工程图学B》第周第讲课程第27讲第9、10章第1讲授课章节第9章零件图第10章装配图目的要求掌握零件图的功用、内容、零件构形过程的两项要求、零件的工艺结构、技术要求视图选择的原则及四大典型零件的视图选择原则。掌握装配图的功用、内容、画法、技术要求、零件编号等内容。重点零件图、装配图的功能与内容难点读懂装配图教学方法多媒体教学，采用动画演示、模型分析、启发引导的教学方式。教学手段板书与多媒体结合。时间分配导入5分钟，课程内容85分钟。主要内容【课程导入】一台机器或部件都是由若干个零件按一定位置关系装配而成，零件是组成机器的最小加工单元，为了给加工、制造和检验零件提供依据，就必须画出零件的工程图样。表示零件结构、大小及技术要求的图样就称为零件图，零件图是制造、检验零件的依据，它是生产过程中重要的技术文件之一，本次课首先学习关于零件图的相关内容。按照零件图加工制造出来的零件，最终会与其它零件一起按照一定的装配关系和技术要求组装成机器或部件，用以完成特定的功能。装配图就是表达机器或部件的图样。装配图和零件图是机械图中主要的两种图样，它们存在着密切的关系。装配图和零件图都是生产过程中非常重要的技术文件，机器中的各零件在加工制造过程中都需要零件图；在机器的设计、装配、安装、调整、使用及维修过程中都需要装配图。每个零件在机器中都有一定的作用和位置，装配图要把零件在机器中的位置和装配关系准确地反映出来，同时表达出机器的工作原理。装配图的内容与画法与零件图有很多共同之处，本次课还要学习有关装配图绘制方面的相关内容。【本章课程的内容】：第九章零件图§9—1零件图的内容初识零件图零件图的作用机器或部件是由零件装配成的。如下图所示的齿轮泵是用于供油系统中的一个部件，它是由一般零件(泵体、泵盖等)、传动零件(主动齿轮轴、从动齿轮轴)和标准件(螺钉、螺母、垫圈等)装配起来的，制造机器或部件必须先依照零件图制造零件。零件图是设计部门提交给生产部门的重要技术文件，它反映了设计者的意图，表达了对零件的要求(包括对零件的结构要求和制造工艺的可能性、合理性要求等)，是制造和检验零件的依据。主动齿轮轴的零件图零件图的内容1、视图

用一组图形(包括各种表达方法)准确、清楚和简便地表达出零件的结构形状。如上图所示的双联齿轮，用一个全剖视图、一个局部视图表达了该零件的结构形状。2、尺寸

正确、完整、清晰、合理地标注出零件各部分的大小及其相对位置尺寸，即提供制造和检验零件所需的全部尺寸。3、技术要求

将制造零件应达到的质量要求(如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、材料、热处理及表面镀、涂处理等)，用一些规定的代(符)号、数字、字母或文字，准确、简明地表示出来。不便用代(符)号标注在图中的技术要求，可用文字注写在标题栏的上方或左方。4、标题栏

标题栏在图样的右下角，应按标准格式画出，用以填写零件的名称、材料、图样的编号、比例及设计、审核、批准人员的签名、日期等。§9—2零件的构形过程及要求每个零件在机器中都要起到一定的作用，一、零件构形的功能要求零件的形状取决于它在机器中的功能以及与其他零件的依存关系。比如减速器的箱体的构型，就是因为它在机器中的功能决定的。二、零件构形的工艺要求（一）铸造零件的工艺结构1、拔模斜度用铸造的方法制造零件毛坯时，为了便于在砂型中取出木模，一般沿木模拔模方向做成约1:20的斜度，叫做拔模斜度。铸造零件的拔模斜度较小时，在图中可不画、不注，必要时可在技术要求中说明。斜度较大时，则要画出和标注出斜度。2、铸造圆角为了便于铸件造型时拔模，防止铁水冲坏转角处、冷却时产生缩孔和裂缝，将铸件的转角处制成圆角，这种圆角称为铸造圆角。铸造圆角半径一般取壁厚的0.2~0.4倍，尺寸在技术要求中统一注明，在图上一般不标注铸造圆角。3、铸件壁厚用铸造方法制造零件的毛坯时，为了避免浇注后零件各部分因冷却速度不同而产生缩孔或裂纹，铸件的壁厚应保持均匀或逐渐过渡。（二）零件切削加工的工艺结构1、倒角和倒圆零件经过切削加工后,在表面相交处呈现尖角。为了操作安全和便于装配，长在轴或孔的端部一倒角，也可为、倒角。。2、退刀槽和砂轮越程槽零件在切削加工中（特别是在车螺纹和磨削），为了便于退出刀具或使被加工表面完全加工，常常在零件的待加工面的末端，加工出退刀槽或砂轮越程槽。。3、凸台和凹坑为使配合面接触良好，并减少切削加工面积，应将接触部位制成凸台或凹坑等结构。4、钻孔结构用钻头钻盲孔时，在底部有一个120°的锥角。钻孔深度指的是圆柱部分的深度，不包括锥角。在阶梯形钻孔的过渡处，也存在锥角120ο的圆台。对于斜孔、曲面上的孔，为使钻头与钻孔端面垂直，应制成与钻头垂直的凸台或凹坑。钻盲孔尺寸标注钻阶梯孔尺寸标注§9—3零件的视图选择零件的视图选择，是在考虑便于作图和看图的前提下，确定一组图形把零件的结构形状完整、清晰地表达出来，并力求绘图简便。零件的视图选择(或者说表达方案的确定)，包括：(1)分析零件的结构形状；

(2)视图的选择；

(3)其他视图的选择。一、零件视图表达方案的确定(一)主视图的选择一般情况下，主视图是表达零件结构形状的一组图形中最主要的视图，而且画图和看图也通常先从主视图开始，主视图的选择是否合理，直接影响到其他视图的选择、配置和看图、画图是否方便，甚至也影响到图幅能否合理利用。因此，应首先选好主视图。

1、主视图的选择

主视图是一组视图的核心，画图和看图应从主视图开始。选择主视图时，一般先选择零件相对于投影面的放置位置，再考虑主视图的投射方向，也可采取相反的次序。（1）、零件相对于投影面的放置位置零件相对于投影面的放置位置通常是零件的工作位置或加工位置或安装位置，主要考虑一下两个原则：

1)零件的加工位置原则是指零件在机床上加工时的装夹位置。主视图方位与零件主要加工工序中的加工位置相一致，便于看图、加工和检测尺寸，可以减少由于读图不便所带来的差错。因此，对于主要是在车床、磨床上完成机械加工的轴套类、轮盘类等零件，一般要按加工位置即将其轴线水平放置来安放主视图。2)零件的工作(安装)位置原则是指零件安装在机器或部件中的安装位置或工作时的位置。主视图安放方位与零件的安装位置或工作位置相一致，便于将零件与整个机器联系起来，想象零件在部件中的位置和作用。对于叉架类、箱体类零件，通常工作位置不便，故主视图通常按工作位置画出。（2）主视图的投射方向主视投射方向应满足这一总原则，即应以反映零件的信息量最大，能较明显地反映出零件的主要形状特征和各部分之间相对位置的那个投射方向作为主视图的投射方向，简称为“大信息量原则”或“特征性原则”。在选择零件主视图放置位置时，当零件的主要加工位置与工作位置不一致时，一般应首先取加工位置；当零件需要多道工序加工有不同的加工位置时，且各工序的加工位置往往不同，又难以分别主次，故一般要按安装或工作位置安放主视图。若前述的加工位置和工作位置都不固定时，就按“特征性原则”选择投射方向，在按画图、看图都有利的位置作为主视图的放置位置。(二)视图数量及表达方法的选择主视图确定后，应根据零件结构形状的复杂程度，由主视图是否已表达完整和清楚，来决定是否需要和需要多少其他视图以弥补表达的不足。

二、典型零件的视图选择机器内零件的种类繁多，零件的功能、结构形状、加工方法各不相同。一般将零件分为轴套类、盘盖类、叉架类和箱体类四类典型零件。每类零件在表达方法、尺寸标注、技术要求等方面都有相同的要求。（一）、轴套类零件1、用途

轴套类零件包括各种用途的轴和套。轴主要用来支承传动零件(如带轮、齿轮等)和传递动力。套一般是装在轴上或机体孔中，用于定位、支承、导向或保护传动零件。2、视图选择

（1)主视图

1)轴套类零件主要在车床上加工，一般按加工位置将轴线水平安放来画主视图。这样既符合投射方向的“大信息量(或特征性)原则”，也基本符合其工作位置(或安装位置)原则。通常将轴的大头朝左，小头朝右；轴上键槽、孔可朝前或朝上，表示其形状和位置明显。2)形状简单且较长的零件可采用折断画法；实心轴上个别部分的内部结构形状，可用局部剖视兼顾表达。空心套可用剖视图(全剖、半剖或局部剖)表达。轴端中心孔不作剖视，用规定标准代号表示。

(2)其他视图

1)由于轴套类零件的主要结构形状是同轴回转体，在主视图上注出相应的直径符号“φ”，即可表示清楚形体特征，故一般不必再选其他基本视图(结构复杂的轴例外)。

2)基本视图尚未表达完整清楚的局部结构形状(如键槽、退刀槽、孔等)，可另用断面图、局部视图和局部放大图等补充表达，这样，既清晰又便于标注尺寸。(二)盘盖类（轮盘类）零件

1、用途

盘盖类（轮盘类）零件包括各种用途的轮和盘盖零件，其毛坯多为铸件或锻件。轮一般用键、销与轴连接，用以传递扭矩。盘盖可起支承、定位和密封等作用。2、视图选择

(1)主视图

1)盘盖类（轮盘类）零件的主要回转面和端面都在车床上加工，故其主视图的选择与轴套类零件相同，即也按加工位置将其轴线水平安放画主视图。对有些不以车削加工为主的某些盘盖类（轮盘类）零件，也可按工作位置安放主视图。其主视投射方向的形状特征性原则应首先满足。

2)通常选投影非圆的视图作为主视图。其主视图通常侧重反映内部形状，故多用各种剖视。

(2)其他视图

1)盘盖类（轮盘类）零件一般需两个基本视图。当基本视图图形对称时，可只画一半或略大于一半；有时也可用局部视图表达。

2)基本视图未能表达的其他结构形状，可用断面图或局部视图表达。如有较小结构，可用局部放大图表达。(三)叉架类零件1、用途

叉架类零件包括各种用途的叉杆和支架零件。叉杆零件多为运动件，通常起传动、连接、调节或制动等作用。支架零件通常起支承、连接等作用。其毛坯多为铸件或锻件。

2、视图选择

(1)主视图

1)叉架类零件加工部位较少，加工时各工序位置不同，较难区别主次工序，故一般是在符合主视投射方向的特征性原则的前提下，按工作(安装)位置安放主视图。当工作位置是倾斜的或不固定时，可将其正放画主视图。2)主视图常采用剖视图(形状不规则时用局部剖视为多)表达主体外形和局部内形。其上的肋剖切时应采用规定画法。表面过渡线较多，应仔细分析，正确表示。

(2)其他视图

1)叉架类零件结构形状(尤为外形)较复杂，通常需要两个或两个以上的基本视图，并多用局部剖视兼顾内外形状来表达。

2)叉杆零件的倾斜结构常用向视图、斜视图、旋转视图、局部视图、斜剖视图、断面图等表达。此类零件应适当分散地表达其结构形状。(四)箱体类零件1、用途

箱体类零件一般是机器的主体，起承托、容纳、定位、密封和保护等作用。其毛坯多为铸件。

2、视图选择

(1)主视图

1)箱体类零件加工部位多，加工工序也较多(如需车、刨、铣、钻、镗、磨等)，各工序加工位置不同，较难区分主次工序，因此这类零件的主视图在其投射方向应在符合形状特征性原则的前提下，都按工作位置安放。(2)其他视图

1)箱体类零件内外结构形状都很复杂，常需三个或三个以上的基本视图，并以适当的剖视表达主体内部的结构。2)基本视图尚未表达清楚的局部结构可用局部视图、断面图等表达。对加工表面的截交线、相贯线和非加工表面的过渡线应认真分析，正确图示。§9—4零件图的技术要求表面结构的表示法在零件图上每个表面都应该根据使用性能标注出它的表面结构要求,以明确该表面完工之后的状况,便于安排生产工序,保证产品质量。1．零件的表面结构表面结构是表面宏观和微观几何特征，由机械加工、电化学加工、表面处理、喷镀涂层等工艺过程形成，对机器的使用性能和寿命有直接影响。所以在图样和其他技术文件中要清晰对表面结构的要求。评定零件表面结构的参数有轮廓参数、图形参数和支承率曲线参数。国家标准规定了三种评定零件表面质量的表面轮廓参数，包括粗糙度轮廓（R轮廓）、波纹度轮廓（Ｗ轮廓）和原始轮廓（Ｐ轮廓），其中表面粗糙度参数应用最广泛。2.表面粗糙度零件表面粗糙度对零件的功能产生一系列的影响，影响零件表面的摩擦与磨损、配合的可靠程度、接触刚度、冲击强度、密封性、耐蚀性、疲劳强度以及零件的外观等。因此，表面粗糙度是设计零件时必须合理选择并严格控制的一项表面技术标准。零件的各个表面因其在机器中的作用不同而有不同的表面粗糙度要求。零件的表面粗糙度要求越高，其加工成本越高，因此，应在满足零件表面功能的前提下，合理地选择零件表面粗糙度参数。（1）表面粗糙度评定参数轮廓算术平均偏差Ra它是在取样长度lr内，纵坐标Z(x)(被测轮廓上的各点至基准线x的距离)绝对值的算术平均值，如下图所示。可用下式表示：Ra=1l0（2）Ra数值3、表面结构图形符号（1）图形符号及其含义在图样中，可以用不同的图形符号来表示对零件表面结构的不同要求。基本符号a—注写表面结构的单一要求b—注写两个或多个表面结构要求c—注写加工方法d—注写表面纹理及方向e—注写加工余量②标注表面结构的图形符号及其含义（2）表面结构代号示例（3）表面结构要求在图样中的标注表面结构要求在图样中的标注实例如下表所示。极限与配合1.基本概念零件的互换性在成批生产进行机器装配时，要求一批相配合的零件只要按零件图要求加工出来，不经任何选择或修配，任取一对装配起来，就能达到设计的工作性能要求，零件间的这种性质称为互换性。零件具有互换性，可给机器装配、修理带来方便，也为机器的现代化大生产提供了可能性。轴和孔轴通常是指工件的圆柱形的外尺寸要素，也包括非圆柱形的外尺寸要素（由两平行平面或切面形成的被包容面）。孔通常是指工件的圆柱形的内尺寸要素，也包括非圆柱形的内尺寸要素（由两平行平面或切面形成的包容面）。

(3)定义与术语

零件在加工过程中，由于机床精度、刀具磨损、测量误差等多种因素的影响，不可能把零件的尺寸加工得绝对准确。为了保证互换性，必须将零件尺寸的加工误差限制在一定范围内，规定出尺寸的允许变动量，从而形成了公差与配合的一系列概念。公称尺寸由图样规范确定的理想形状要素的尺寸。也就是根据零件的强度和结构要求，设计时确定的尺寸，其数值应优先选用标准直径或标准长度。局部尺寸提取组成要素的局部尺寸，是通过测量组成要素上两点对应点之间的距离。极限尺寸尺寸要素允许的尺寸变动的两个极端。上极限尺寸尺寸要素允许的最大尺寸。下极限尺寸尺寸要素允许的最小尺寸。关系：提取要素局部尺寸的合格条件：上极限尺寸——局部尺寸——下极限尺寸尺寸偏差(简称偏差)

某一尺寸减去其公称尺寸所得的代数差。极限尺寸减去其公称尺寸所得的代数差称为极限偏差。上极限偏差=最大极限尺寸-基本尺寸

下极限偏差=最小极限尺寸-基本尺寸

上、下偏差可以是正值、负值或零。

国家标准规定：孔的上偏差代号为ES，孔的下偏差代号为EI；轴的上偏差代号为es，轴的下偏差代号为ei。零线在极限与配合的图解中，表示公称尺寸的那条线，即偏差为零的线，故称为零线。

6）尺寸公差(简称公差)

允许尺寸的变动量。

尺寸公差=最大极限尺寸-最小极限尺寸=上偏差-下偏差

公差是个量的概念，是个没有符号得绝对值。

配合在机器装配中，公称尺寸相同并且相互结合的孔和轴公差带之间的关系，称为配合。由于孔和轴的实际尺寸不同，装配后可以产生“间隙”或“过盈”。在孔与轴的配合中，孔的尺寸减去轴的尺寸所得的代数差为正值时是间隙，为负值时是过盈，见上右图。国家标准将配合分为三种类型。

①间隙配合孔的公差带在轴的公差带之上，任取其中一对孔和轴相配都成为具有间隙(包括最小间隙为零)的配合。②过盈配合孔的公差带在轴的公差带之下，任取其中一对孔和轴相配都成为具有过盈(包括最小过盈为零)的配合。③过渡配合孔的公差带与轴的公差带相互交叠，任取其中一对孔和轴相配，可能是具有间隙，也可能具有过盈的配合。

（3）配合尺寸形式及含义4、配合尺寸在图样中的标注（1）在零件图中的标注（2）装配图中的注法

配合尺寸代号由相配的孔和轴的公差带代号组成，用分数形式表示，分子为孔的公差带代号；分母为轴的公差带代号(用斜分数线时，其斜分数线应与分子、分母中的代号高度平齐)。（3）由装配图、零件图配合尺寸对比及拆出

装配图的尺寸标注零件图的尺寸标注第十章装配图§12—1装配图的作用与内容一、装配图的作用装配图是机器设计中设计意图的反映，是机器设计、制造过程中的重要技术依据。装配图的作用有以下几方面：1.进行机器或部件设计时，首先要根据设计要求画出装配图，表示机器或部件的结构和工作原理。2.生产、检验产品时，是依据装配图将零件装成产品，并按照图样的技术要求检验产品。3.使用、维修时，要根据装配图了解产品的结构、性能、传动路线、工作原理等，从而决定操作、保养和维修的方法。4.在技术交流时，装配图也是不可缺少的资料。因此，装配图是设计、制造和使用机器或部件的重要技术文件。二、装配图的内容从滑动轴承的装配图中可知装配图应包括以下内容：1.一组视图表达各组成零件的相互位置、装配关系和连接方式，部件（或机器）的工作原理和结构特点等。2.必要的尺寸包括部件或机器的规格（性能）尺寸、零件之间的配合尺寸、外形尺寸、部件或机器的安装尺寸和其它重要尺寸等。3.技术要求说明部件或机器的性能、装配、安装、检验、调整或运转的技术要求，一般用文字写出。4.标题栏、零部件序号和明细栏在装配图中对零件进行编号，并在标题栏上方按编号顺序绘制成零件明细栏。§12—2装配图的画法第七章介绍的机件的表达方法，如视图、剖视图、断面图等同样适合于机器或部件的表达。但零件图表达的是单个零件，而装配图表达的是由若干零件组成的机器或部件，两种图样要求不同，内容各有侧重，装配图时以表达机器或部件的工作原理和装配关系为中心，同时将其内部和外部结构的主要形状表达清楚，因此，国家标准《机械制图》制定了画装配图的方法，即规定画法和特殊画法。一、规定画法接触面、配合面一条线剖面线分零件顺轴不剖实心件和标准件二、特殊画法1.沿结合面剖切和拆卸画法2.拆卸画法3.夸大画法4.假想画法5.简化画法§12—3装配图的视图选择视图选择的基本要求1.完全机器或部件的功用、