1、Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室第第1111章章 設設 計計 制制 圖圖 11.1 復雜零件設計繪圖復雜零件設計繪圖 11.2 11.2 軸系裝配結構關系設計與繪圖軸系裝配結構關系設計與繪圖 11.3 讀裝配圖并由裝配圖拆畫零件圖讀裝配圖并由裝配圖拆畫零件圖 Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室第第1111章章 設設 計計 制制 圖圖 工程制圖課程的主要教學目的是培養學生能夠自覺地運用各種作圖手段，其中包括圖板儀器繪圖、徒手繪圖和計算機繪圖等手段，對設計對象進行構思、分析和表達的才能。然而，現代工業設計要求設計人員在設計過程中，對設計對象的表達不僅要從形

2、狀、尺寸大小方面進行，更重要的是要從設計對象的加工制造工藝和裝配工藝合理性，以及經濟性、實用性、先進性和技術美學等多重方面進行考慮。也就是說，設計圖紙的繪制過程，綜合了工程設計人員的專業工程結構、制造工藝、裝配工藝、設計計算、工業經濟、工業造型設計以及計算機技術等多方面的知識和能力。 Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室11.1 11.1 復雜零件設計繪圖復雜零件設計繪圖 在零件設計繪圖這一節中，我們以快速閥蓋零件在零件設計繪圖這一節中，我們以快速閥蓋零件為例，對復雜零件圖設計與繪制的過程進行分析。為例，對復雜零件圖設計與繪制的過程進行分析。 11.1.111.1.1學習的目

3、的和主要內容學習的目的和主要內容 (1）學習的目的 零件圖是工程技術設計中最重要的技術文件之一，它是零件在加工制造過程中不可缺少的技術文件。在零件的加工制造過程中，零件圖首先指導生產計劃科制定零件的生產計劃，供應科提供必須的原材料，工藝科制定零件工藝規程； Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室 1 1）零件圖上技術要求一般標注知識；）零件圖上技術要求一般標注知識； 2 2）零件結構工藝性問題；）零件結構工藝性問題； 3 3）零件視圖表達方案的確定。）零件視圖表達方案的確定。 （2 2）學習的主要內容：）學習的主要內容： Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室1

4、1.1. 2 11.1. 2 講授的主要內容講授的主要內容 11.1.2.1零件圖上技術要求 要保證機械零件的加工精度和裝配要求，只有要保證機械零件的加工精度和裝配要求，只有一組視圖表達方案將零件的各部形狀表達清楚和一一組視圖表達方案將零件的各部形狀表達清楚和一組尺寸標注將零件的尺寸大小表示出來對零件圖在組尺寸標注將零件的尺寸大小表示出來對零件圖在生產加工過程中所起的作用是遠遠不夠的。因此，生產加工過程中所起的作用是遠遠不夠的。因此，在零件圖上還必須注出該零件在加工過程中所達到在零件圖上還必須注出該零件在加工過程中所達到的技術指標，即零件圖上的技術要求。按技術要求的技術指標，即零件圖上的技術要

5、求。按技術要求的標注形式不同，可分為用符號標注和用文字標注的標注形式不同，可分為用符號標注和用文字標注的技術要求兩大類。的技術要求兩大類。 （1）符號表示的技術要求 （2）文字表示的技術要求： Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室11.1.2.2零件上的結構工藝性零件上的結構工藝性 零件在設計其形狀結構時，不但要考慮滿足性能使用方面所要求的形狀結構，還要考慮該零件從毛坯制作、下料以及在各加工工序過程中所需考慮的工藝結構方面的設計問題。 （1）零件圖上何處畫出鑄造圓角 （2）退刀槽 （3）各種螺紋連接件相應通孔的結構形狀設計 Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研

6、室(1) (1) 根據零件結構特點，確定該零件屬于四類典根據零件結構特點，確定該零件屬于四類典型零件中的哪一種；型零件中的哪一種； (2) (2) 據零件結構特征，確定主視圖方向和位置。據零件結構特征，確定主視圖方向和位置。 11.1.2.311.1.2.3零件圖表達方案的確定零件圖表達方案的確定 零件圖視圖表達方案的選擇應根據零件形零件圖視圖表達方案的選擇應根據零件形狀特點和復雜程度而定。其方案的確定一般按狀特點和復雜程度而定。其方案的確定一般按一下原則進行：一下原則進行： (3) (3) 分析該零件所有內部結構，如孔、槽、坑及分析該零件所有內部結構，如孔、槽、坑及其他部分。其他部分。 Wa

7、ng chenggang山東交通學院工程制圖教研室11.1.3 復習、回顧的主要內容 1）零件圖的內容；2）零件結構形狀表達方法；3）零件圖的視圖表達方案的選擇；4）零件圖尺寸標注；5）零件圖的技術要求。 11.1.4 布置作業參照習題集11-1所給快速閥蓋零件軸測剖視圖，完成該零件的零件圖。 Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室11.1.5分析討論的問題 根據該

8、零件結構形狀可將其分成四大部分。下部為厚度20毫米的橢圓形安裝底板，其上有六個雙頭螺柱連接用通孔。底板上面有半徑為R45，寬度為60的半圓柱，內部為R35，寬度為42的空腔與下底相通。半圓柱之上，有一豎直的圓筒，其外徑為45，內部為24的不通孔，孔上部有寬度為12的退刀槽。在該圓柱側面有一軸線水平放置且與豎直圓柱軸線相距18的直徑為64水平圓柱，該圓柱前面有8888，厚度18的方板，后面有SR24的半圓球。方板四角為R15的圓弧，并有四個M10的螺孔，位置尺寸為5858，其中三個為通孔，一個為鉆深18的盲孔。該水平圓柱內部有42和20的內階梯孔。 11.1.5.1介紹快速閥蓋的主要結構和作用

9、Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室11.5.1.2分析討論視圖表達方案 （1）主視圖方向的確定 （2）其他表達方法的選擇 Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室11.2 軸系裝配結構關系設計與繪圖車床進給箱配換齒輪軸系裝配設計繪圖車床進給箱配換齒輪軸系裝配設計繪圖 11.2.1學習目的和主要內容 11.2.1.1學習的目的 因為在各種機械中一般都會出現軸類零件，它的主要作用是支承傳動件，并通過傳動件（如齒輪、皮帶輪等）實現運動和扭矩的傳遞。（1） 一步掌握裝配圖的繪制方法；（2） 了解軸系裝配設計在結構工藝上應注意的問題；（3） 掌握軸系裝配設計正確表達裝配

10、關系的技能。（4） 初步了解實現變速中，滑移齒輪塊與相嚙合齒輪軸的位置配合關系。（5） 初步掌握簡單變速機構設計的基本方法。 Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室11.2.1.2學習主要內容 （1）裝配圖的畫圖方法； （2）軸及軸的結構； （3）軸系裝配關系問題； （4）箱體透蓋密封結構的設計。 （5）傳動比計算的實踐； （6）箱體結構設計初步。 Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室 11.2.2 講解的基本內容11.2.2.1軸的作用和基本結構（1）軸的作用 任何一部完整的機器都是由三部分組成：原動機（電動機、發動機等）；傳動裝置（變速箱、減速器等）；工作

11、機（實現工作要求的機械）。（2）軸的分類 根據軸所承受的載荷不同，可分為心軸（只起支承作用而不傳遞扭矩）；傳動軸（主要是傳遞運動和扭矩）。（3）軸的基本結構：參見習題集11-3車床進給箱配換齒輪軸零件圖。Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室11.2.2.2軸的結構形狀設計分析 軸的結構形狀設計就是使軸的各部分具有合理的形狀和尺寸。 （1）軸的結構設計和要求 軸的結構設計就是使軸的各部分具有合理的形狀和尺寸。軸的結構設計主要要求是：軸應便于加工，軸上零件易于裝拆（制造裝配要求）；軸和軸上零件要有準確的工作位置（定位）；各零件要牢固而可靠地相對固定（固定）；盡量減少應力集中等。（

12、2）軸肩設計 為便于軸上零件的裝、拆，常將軸設計成階梯形。（3）軸上所裝零件的固定 零件在軸上的軸向固定，常采用軸肩、套筒、螺母或軸端擋圈等形式。 Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室11.2.2.3軸系裝配的受力分析 一般在設計軸系裝配關系時要注意分析以下兩個問題： （1）軸系在部件裝配中軸向定位和固定是否合理 （2）軸系中軸零件的裝配軸向定位和固定是否合理 Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室11.3 讀裝配圖并由裝配圖拆畫零件圖 輕型千分尺銑平面卡具裝配圖輕型千分尺銑平面卡具裝配圖 11.3.1 學

13、習目的和主要內容11.3.1.1學習目的通過本節對25-50輕型千分尺銑平面卡具裝配圖讀圖和拆畫卡具體零件圖的講解練習，使學生能夠：（1）進一步掌握讀裝配圖的方法和技能；（2）進一步掌握由裝配圖拆畫零件圖的方法和技能；（3）了解有關夾具和銑床夾具設計的基本理論知識和技能；（4）了解工程設計與實際技術環境的關系。11.3.1.2學習主要內容：（1）讀裝配圖的有關知識；（2）由裝配圖拆畫零件圖的有關知識；（3）夾具和銑床夾具設計的基本理論知識；（4）工程設計如何與工程實際環境條件相結合。 Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室11.3.2主要基本內容11.3.2.1夾具設計中的基礎

14、理論知識（1）夾具設計的基本要求 一個能較好滿足使用要求的機床夾具，首先要保證能加工出合格的制件。為此，所計計的夾具應滿足以下兩項要求：a. 在未受外力時，制件對刀具和機床應保持正確位置，即制件應有正確定位。b. 在加工過程中，作用于制件上的各種外力，不應破壞制件原有的正確定位，即制件應有正確夾緊。（2）夾具設計中關于定位的直觀概念 在機械加工中，我們要求加工出來的表面對制件的其他表面保持規定的位置尺寸。因為加工表面是由切削刀具和機床的綜合運動所造成，所以在加工時，必須使制件上的規定表面（線、點）對刀具和機床保持正確的位置，才能加工出合格的制件。 Wang chenggang山東交通學院工程制

15、圖教研室11.3.2.2定位基本原理在夾具設計中的應用當制件未和任何表面靠住時，它是一個自由的物體，可以自由地活動，占有任意位置。因此，應當首先了解自由物體定位的基本原理。（1）自由物體定位的基本原理 一個自由的物體，它對三個互相垂直的坐標面來說，有六種活動的可能性。其中三是移動，三種是轉動（我們規定正反方向的移動和正反方向的轉動，都只算一種活動）。（2）在夾具中如何限制制件的自由度 在夾具中，使制件的規定表面與定位元件接觸或配合，就能限制自由度。Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室11.3.2.3制件的正確定位為獲得合格制件，首先要使制件相對機床和刀具處于正確位置。使之處于

16、正確位置的措施，叫做正確定位。為此，應選擇合適的定位基準。（1）定位基準。 要限制住制件的自由度，必須使制件上的某些表面（線或點）與一定形式的定位元件接觸或配合。制件上與定位元件直接接觸或配合的表面（線或點）稱為定位基準。（2）定位基準的分類 按其限制的自由度數來分：用來限制三個自由度（兩個轉動，一個移動）的平面稱主基準；用來限制兩個自由度（一個轉動，一個移動）的平面或圓柱面，稱導向基準；用來限制四個自由度（兩個轉動，兩個移動）的圓柱面稱雙導向基準；用來限制兩個移動自由度的圓柱面稱雙支承基準；用來限制一個自由度的表面，稱止動基準。 Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室11.4

17、讀裝配圖并由裝配圖拆畫零件圖（二） 11.4.2 講解的基本內容11.4.2.1拆繪零件圖的進一步要求拆圖這項技術工作中最主要的工作是拆繪零件圖。拆繪出的零件圖應反映設計意圖和工藝要求。在制圖中的具體要求是：（1）所拆繪出的零件圖，在內容上必須完整；（2）根據拆繪出的零件圖，不僅要求能制造出零件來，而且還要求制成的零件能順利裝配成機器。因此，零件圖上的尺寸和有關工藝問題要合理；（3）根據拆繪的零件圖制成的零件裝配成的機器應能滿足設計技術要求。（4）在設計裝配圖上，有些次要的結構工藝性問題可能未予考慮，在拆繪零件圖時應適當添加零件在制造和裝配時所必須的工藝性結構。 Wang chenggang山

18、東交通學院工程制圖教研室11.4.2.2在裝配圖上未表達清楚的零件結構的構思與繪制 在設計裝配圖上對零件的某些工藝結構允許不予表達。因此，在拆畫零件圖時，要根據該零件在加工和裝配時所必須具有的工藝結構，（鑄造工藝結構、機加工工藝結構、裝配工藝結構等）添加到零件形狀結構的適當位置上。 （1）零件是鑄件 適當的拔模斜度； 鑄造圓角因所畫零件圖表達的零件形狀結構為最終加工完工后的成品形狀，所以在零件圖上，要將未經過去除材料的方法得到的相交表面處畫上適當的鑄造圓角。（2）零件是軸類零件 軸類零件一般在車床上加工，所以經常要在零件上添加一些加工工藝結構。（3）如果零件是叉、架、箱、殼類零件 孔口倒角。按

19、GB6403.4-86繪制。加強肋板結構。 Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室解題過程解題過程:b) 作點D、E、F的投影c) 運用定比分點求E點的投影圖圖2.26 求作直線上的點投影求作直線上的點投影Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室如圖所示，補出四棱錐棱線上的E、F、G的另兩面投影，并

20、判別直線EF、FG與棱線SA、SB、SC、AB、BC的相對位置。Fi g .2-26兩直線關系理由EFA BBCSASBSCFGSBSCSAA BBC平行交叉相交平行交叉相交交叉相交交叉相交且共面交點為E交點為F無交點且不平行且共面無交點且不平行交點為F交點為G空間分析：Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室解題過程解題過程兩直線關系理由EFABBCSASBSCFGSBSCSAABBC平行交叉相交平行交叉相交交叉相交交叉相交且共面交點為E交點為F無交點且不平行且共面無交點且不平行交點為F交點為G圖2.27 判斷直線的相對位置Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室

21、3.2 平面與平面立體表面相交 平面與立體表面的交線，稱為截交線；當平面切割立體時，由截交線圍成的平面圖形，稱為斷面。 用平面與立體相交，截去體的一部分用平面與立體相交，截去體的一部分截切截切。 用以截切立體的平面用以截切立體的平面截平面截平面。Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室五棱柱被切割后的三面投影 Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室交線的形狀？交線的形狀？截平面與體的截平面與體的幾個棱面相交？幾個棱面相交？ 投影分析投影分析例例1 1：求四棱錐被截切后的俯視圖和左視圖。：求四棱錐被截切后的俯視圖和左視圖。 空間分析空間分析 求截交線求截交線 分析棱

22、線的投影分析棱線的投影 檢查檢查 尤其注意檢查截尤其注意檢查截 交線投影的類似性交線投影的類似性3 3 2 2 1 1 ( (4 4 ) )1 1 2 2 4 4 3 3 1 12 24 4 3 3 截交線在俯、截交線在俯、左視圖上的形左視圖上的形狀？狀？Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室例 補全三棱錐被截切后形體的另兩面投影。a) 題圖 題意分析：從題圖可知，三棱錐被兩個平面截切，一個為水平面，另一個為正垂面。求解的實質仍然是求棱線上的點、平面上的點和直線以及平面的交線的問題。Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室解題過程：解題過程：b) 求作棱線、平面上

23、各交點的投影圖4.34 補全三棱錐的投影c) 完成結果Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室空間模型空間模型Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室例: 如圖a所示，補畫出側面投影并求出截面P的實形。 a) 題圖 空間分析：pWang chenggang山東交通學院工程制圖教研室解題過程：解題過程：b) 作左視圖c) 求截面的實形并加深、整理圖2.30 求直線AB與三棱錐表面的交點pabcdeabcd(e)edcbay1y2y3 py1y2y3O1X1OXp1Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室3.3 3.3 回轉體回轉體回轉體的形成（一）圓柱的

24、形成（一）圓柱的形成Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室圓柱的投影Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室 圓柱面的俯視圖積聚成一圓柱面的俯視圖積聚成一個圓，在另兩個視圖上分別以個圓，在另兩個視圖上分別以兩個方向的輪廓素線的投影表兩個方向的輪廓素線的投影表示。示。1.1.圓柱體圓柱體 圓柱體的三視圖圓柱體的三視圖 輪廓線素線的投影分析與曲輪廓線素線的投影分析與曲 面的可見性的判斷面的可見性的判斷 圓柱面上取點圓柱面上取點 a a a 圓柱面上與軸線平行的任圓柱面上與軸線平行的任一直線稱為圓柱面的一直線稱為圓柱面的素線素線。 圓柱體的組成圓柱體的組成由由圓柱面和兩

25、個底面圓柱面和兩個底面組成。組成。 圓柱面是由直線圓柱面是由直線AAAA1 1繞與繞與它平行的軸線它平行的軸線OOOO1 1旋轉而成。旋轉而成。A A1A AO OO O1直線直線AAAA1 1稱為母線。稱為母線。 利用投影利用投影的積聚性的積聚性1(21(2)1 12 21 12 23 34 43 34 43(4)3(4)Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室在圓柱表面上定點已知圓柱表面上的點M及N正面投影m和n，求它們的其余兩投影。Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室 輪廓線素線的投影與輪廓線素線的投影與 曲面的可見性的判斷曲面的可見性的判斷 s 在圖示位

26、置，俯視圖在圖示位置，俯視圖為一圓。另兩個視圖為等為一圓。另兩個視圖為等邊三角形，三角形的底邊邊三角形，三角形的底邊為圓錐底面的投影，兩腰為圓錐底面的投影，兩腰分別為圓錐面不同方向的分別為圓錐面不同方向的兩條輪廓素線的投影。兩條輪廓素線的投影。 圓錐面是由直線圓錐面是由直線SASA繞與它相交的軸線繞與它相交的軸線OOOO1 1旋旋轉而成。轉而成。 S S稱為稱為錐頂錐頂，直線直線SASA稱為母線稱為母線。圓錐面上過錐。圓錐面上過錐頂的任一直線稱為圓錐面頂的任一直線稱為圓錐面的的素線素線。O O1O O 圓錐體的組成圓錐體的組成 s 2.2.圓錐體圓錐體 圓錐體的三視圖圓錐體的三視圖 圓錐面上取

27、點圓錐面上取點 k 輔助直線法輔助直線法輔助圓法輔助圓法 (n n )sn k k N由由圓錐面和底面圓錐面和底面組成。組成。S SA A如何在圓錐面如何在圓錐面上作直線？上作直線？過錐頂作過錐頂作一條素線。一條素線。圓的半徑？圓的半徑？(n )bbbddWang chenggang山東交通學院工程制圖教研室 三個視圖分別為三三個視圖分別為三個和圓球的直徑相等的個和圓球的直徑相等的圓，它們分別是圓球三圓，它們分別是圓球三個方向輪廓線的投影。個方向輪廓線的投影。3.3.圓球圓球 圓母線以它的直圓母線以它的直徑為軸旋轉而成。徑為軸旋轉而成。 圓球的三視圖圓球的三視圖 輪廓線的投影與曲輪廓線的投影與

28、曲 面可見性的判斷面可見性的判斷 圓球面上取點圓球面上取點 k k 輔助圓法輔助圓法k k k k 圓球的形成圓球的形成圓的半徑？圓的半徑？Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室2.2.常見回轉體的投影常見回轉體的投影 AB圓柱由圓柱面和上、下底面圍成。圓柱面可看成是由一直母線繞軸線旋轉而成的。O O 1 2（ ）由于軸線垂直于水平面，因此圓柱的水平投影是個圓，其中圓周是整個圓柱面的投影，具有積聚性。（ ）正面與側面投影是以軸線為對稱線的大小完全相同的矩形。、 A B 圓錐是由圓錐面和底面圍成。圓錐面可看成是由一直母線繞與它相交的軸線旋轉而成。O o 1 2（ ）軸線垂直于水平

29、面的圓錐，其水平投影為圓，由于錐面上所有素線均傾斜于水平面，故該圓沒有積聚性。（ ）正面與側面投影都是軸對稱的完全相同的等腰三角形。、 AB(O O球是由球面圍成的。球面可看成是由半圓母線繞其直徑 軸線）旋轉而的。 1 2（ ）球的三面投影都是大小相同的圓 ，且沒有積聚性。（ ）圓的直徑等于球的直徑。圓柱圓錐球形成方式軸測圖三視圖投影特性 根據對曲面立體的形成及投影的分析，列出常見回轉體的形成方式、三視圖及其投影特性。 常見回轉體的三視圖及其投影特性Wang chenggang山東交通學院工程制圖教研室 AB圓柱由圓柱面和上、下底面圍成。圓柱面可看成是由一直母線繞軸線旋轉而成的。O O 1 2（ ）由于軸線垂直于水平面，因此圓柱的水平投影是個圓，其中圓周是整個圓柱面的投影，具有積聚性。（ ）正面與側面投影是以軸線為對稱線的大小完全相同的矩形。、 A B 圓錐是由圓錐面和底面圍成。圓錐面可看成是由一