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机械制图
1.10.2 9.2 画装配图

9.2 画装配图

在设计新机械产品或对原来机械产品进行改造时,需画出产品、部件的装配图和零件图。本书结合齿轮油泵的测绘,说明装配图的画法和步骤。

1.确定机器或部件的功能、工作原理和主要结构

如果画装配图前要测绘机器或部件应首先了解测绘对象的功能、工作原理、结构、各零件的装配关系。例如齿轮油泵,它是一种能量转换装置,把电动机输入的电能转变成机械能,再由机械能转换成液体的压力能,来驱动油缸做功或对机件进行润滑。齿轮油泵的轴测图见图9-2。

齿轮油泵的工作原理见图9-3。

当主动齿轮逆时针方向旋转时,带动从动齿轮顺时针方向的旋转。这时,右边啮合的轮齿逐渐分开,齿间空腔容积逐渐扩大,压力降低,因而油液被吸入,充满了齿间,齿间中的油随着齿轮的旋转被带到左边;而左边的各对轮齿进入啮合,使齿间的油液被不断挤出变成为高压油,并由出油口压出,经管道送到油缸做功或对需要润滑的机件进行润滑。

从图9-2中可以看出,齿轮油泵主要由两个装配关系:一个是齿轮副的啮合,一个是压盖与压紧螺母处的填料密封装置。此外,泵盖和泵体由六个螺钉连接,中间由纸垫片密封。齿轮与轴做成一个整体。主要装配轴线为主动齿轮轴线。

2.画装配示意图

装配示意图用来表示组成机器或部件各零件的相互位置和装配关系,是机器或部件拆卸后重新装配和画装配图的依据,图9-4所示为齿轮油泵的装配示意图。

从图9-4中可以看出,装配示意图有以下特点。

①装配示意图只用简单的符号和线条表达部件中各零件的大致形状和装配关系。

②一般零件可用简单图形画出其大致轮廓。形状简单的零件如螺钉、轴等可用单线表示,其中常用的标准件可用国标规定的示意图符号表示,如轴承、键等。

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图9-2 齿轮油泵轴测图

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图9-3 齿轮油泵的工作原理

③相邻两零件的接触面或配合面之间应留有间隙,以便区别。

④零件可看做透明体,且没有前后之分,均为可见。

⑤全部零件应进行编号,并填写明细栏。

3.拆卸零件

拆卸零件前要研究拆卸方法和拆卸顺序,不可拆连接(例如过盈配合)要尽量不拆,一般不采用破坏性拆卸方法;拆卸前要测量一些重要尺寸,如运动机件的极限位置和装配间隙等。拆卸后要对零件进行编号、清洗,并妥善保管,以免损坏和丢失。

4.画零件草图

对拆卸下来的专用件均应绘出零件草图,零件草图的内容和零件图完全相同。

画零件草图前要先测量零件,然后依据测量出的零件大小、形状画出必要图形,并标注尺寸和填写技术要求,这个过程叫测绘。

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图9-4 齿轮油泵的装配示意图

附 零件测绘技能

拆卸零件的注意事项前面已经介绍,这里不再赘述。

准备拆卸工具、测量工具,见表9-1、表9-2。

表9-1 测绘常用工具及用途

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续表

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续表

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续表

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续表

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1)直线尺寸的测量 直线尺寸可以用钢板尺、游标卡尺、千分尺测量,钢板尺用来测量精度要求较低的尺寸,千分尺用来测量要求较高的尺寸,见图9-5。

2)内、外直径的测量 精度要求较低的内、外直径,可用内、外卡钳测量;精度要求较高的内、外直径,可用游标卡尺、内径千分尺、外径千分尺和千分表测量,见图9-6。

3)深度的测量 精度要求较低的深度尺寸,用钢板尺测量;要求较高的,用游标卡尺测量,见图9-7。

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图9-5 直线尺寸的测量

(a)、(b)用钢尺测量;(c)用游标卡尺测量;(d)用外卡钳测量;(e)用千分尺测量

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图9-6 内外直径的测量

(a)用内外卡钳测量;(b)用游标卡尺测量;(c)用内径千分尺测量;(d)用千分尺测量;(e)用千分表测量

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图9-7 深度尺寸的测量

(a)用钢尺测量;(b)用游标卡尺测量

4)壁厚的测量 见图9-8。

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图9-8 壁厚的测量

(a)用钢尺和外卡钳测量;(b)用游标卡尺和垫块测量

5)两孔中心距的测量 见图9-9。

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图9-9 两孔中心距的测量

(a)两孔径相等时的测量;(b)两孔径不相等时的测量

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图9-10 螺距的测量

当两孔直径相等时,先测出K和d,则孔距A=K+d;如两孔直径不等时,先测出K,再测出孔径D和d,则孔距A=k-(D+d)/2,见图9-9(a)、(b)。如要求测量精度较高,可用游标卡尺测量,或用和孔无间隙配合的心轴结合千分尺测量。

6)螺距的测量 螺距可用螺纹规测量,见图9-10。如没有螺纹规,则可用钢板尺或用拓印法测量。

7)圆角和圆弧半径的测量 圆角和圆弧半径用圆角规测量,见图9-11。当圆角和圆弧半径较大,没有那么大的圆角规时,先把要被测圆弧拓印下来,然后用图9-11(d)所示方法求出其半径。

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图9-11 圆角和圆弧半径的测量

(a)用凸样扳测量;(b)用凹样扳测量;(c)用圆角规测量;(d)大半径圆弧的测量

8)间隙的测量 两平面之间的间隙通常用塞尺(俗称厚薄规)测量,见图9-12。

9)角度的测量 角度通常用万能角度尺测量,见图9-13。

10)拓印曲面轮廓 当曲面轮廓的半径尺寸精度要求不高或半径较大时,可拓印曲面轮廓,用9-14所示方法拓印。

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图9-12 间隙的测量

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图9-13 角度的测量

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图9-14 拓印曲面轮廓

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图9-15 奇数齿齿轮齿顶圆直径的测量

11)标准圆柱直齿轮的测量 标准圆柱直齿轮通常用测量齿顶圆的方法测量,见图9-15。先数出被测齿轮的齿数,然后测量齿顶圆直径,用下列公式求出模数:

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式中 m——模数;

 da——齿顶圆直径,mm;

 z——齿数。

求出m后,根据d=mz求出齿轮的分度圆直径和齿轮的其他参数。

在测量齿顶圆直径时必须注意,当齿轮的齿数是偶数时,能直接测量;当齿轮的齿数是奇数时,测得的齿顶圆直径dac不是齿顶圆的设计直径,而是一个齿的齿顶到对面(相差180°)的齿槽两齿面与齿顶圆交点的距离dac(见图9-15),显然,dac<da。通常,将dac乘以修正系数k即可得到da,即

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式中 dac——实际测得的奇数齿齿轮齿顶圆直径,mm;

 k——奇数齿齿轮齿顶圆直径修正系数,见表9-3。

表9-3 奇数齿齿轮齿顶圆直径修正系数k的取值

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也可以测出齿轮的内孔直径D和孔壁到齿顶圆之间的距离hkd,按下式计算齿顶圆直径:

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式中 D——齿轮内孔直径,mm;

 hkd——齿轮孔壁到齿顶圆之间的距离,mm。

例如,数得某一标准齿轮的齿数为25,dac=134.60(测量若干次得到的平均值),求该齿轮的d、da、df

查表9-3得到当z=25时k=1.0020,则

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根据标准齿轮的计算公式,则

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齿轮测绘的内容较多,也比较复杂,例如还有残缺齿轮、修正齿轮、径节齿轮、压力角为14°的齿轮的测绘,本书不再赘述。

测绘出的齿轮油泵的零件草图见图9-16~图9-20。

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图9-16 泵盖零件草图

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图9-17 泵体零件草图

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图9-18 轴零件草图

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图9-19 齿轮零件草图

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图9-20 压紧螺母零件草图

5.画装配图

(1)视图选择

装配图视图选择的目的是以最少的视图数量,正确、完整、清晰地表达部件或机器的工作原理、装配关系和主要零件的形状。视图选择的一般步骤有三步。

1)分析部件或机器 分析部件或机器的工作原理、装配关系及主要零件形状、零件间的相对位置、配合、连接关系等。

2)确定主视图的投射方向 主视图的选择要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,主要装配轴线一般处于水平或垂直位置。

3)确定其他视图 针对主视图还没有表达清楚的部分,选用其他视图和剖视图、断面图或拆卸画法、规定画法、简化画法、“剖中剖”画法来表达。

确定机器或部件的表达方案时,要尽可能多地设想几套,每套方案一般均有其优缺点,通过分析、比较,选择优点最多、缺点最少的表达方案。

齿轮油泵的表达方案为:以最能表达齿轮油泵的形状、位置特征、结构和安装状况的一面作为主视图的投射方向,并采用全剖视图,把油泵的主要零件之间的相对位置、装配关系表达出来。由于结构对称,所以左视图采用了沿结合面剖切的半剖视图,它清楚地表达了齿轮油泵的工作原理和螺钉的分布状况。此外,左视图还采用了局部剖视,分别表达吸油口的形状、结构及安装孔的形状。

(2)画装配图的步骤

确定表达方案后,就可着手画图。画图时一般按以下步骤进行。

1)定比例、定图幅、布图,绘制基础零件的轮廓线 应尽可能采用1∶1的比例,这样能使部件(或机器)的真实形状和大小反映出来。需要采用放大或缩小的比例时,必须采用GB/T 14690—1993推荐的比例;根据表达方案确定图幅,确定图幅时要考虑标题栏、明细栏和技术要求所占幅面的大小和位置;然后从基础零件的轮廓线入手绘制。如图9-21所示,绘制齿轮油泵的装配图是从基础零件轴和齿轮开始的。

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图9-21 齿轮油泵装配图的画图步骤(一)

2)绘制主要零件的轮廓线 齿轮油泵的主要零件是泵体、泵盖、齿轮轴和齿轮。画出齿轮轴和齿轮后,接着画泵体、泵盖的轮廓线,见图9-22。

3)绘制次要零件及结构 绘制完主要零件的基本轮廓之后,绘制次要零件、小零件,如螺钉、填料、压盖、压紧螺母等,见图9-23。

检查、校对、补遗漏、擦除多余线条、整理完善,标注尺寸、填写技术要求、零件编号、填写明细栏和标题栏,见图9-24。

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图9-22 齿轮油泵装配图的画图步骤(二)

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图9-23 齿轮油泵装配图的画图步骤(三)

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