機械制圖課程設計指導書(新稿)

1、機械制圖課程設計指導書（修訂版）第一章 工程圖學課程設計教學大綱第二章 單級直齒圓柱減速器第三章 設計及繪制裝配圖的步驟第四章 主要零件“底座”、“齒輪軸”和“大端蓋”的測繪和草圖繪制第五章 由零件圖拼裝裝配圖第六章 設計說明書的書寫格式第七章 PPT演講稿的內(nèi)容、格式及主要制作方法簡介第八章 用Photoshop軟件作簡單的圖像處理第一章 工程圖學課程設計總綱一. 目的和任務1.課程設計的目的工程圖學課程設計，可以說是機械大類的學生所面對的第一個專業(yè)性課程設計。本次課程設計以一個“單級直齒圓柱齒輪”為主題、以集中強化計算機輔助繪圖軟件為手段，不僅要使學生學會應用工程圖學課程教學所學到的知識，

2、熟練地使用CAD設計軟件繪制出減速器的裝配圖和主要零件的零件圖、對所有零件和裝配體進行三維建模和拼裝，更重要的是通過本次課程設計，能使學生初步了解課程設計的一般過程，撰寫設計說明書并制作答辯演講稿，為后續(xù)課程設計打上一個良好的基礎。因此，通過工程圖學課程設計，在下述各方面得到鍛煉：（1）能熟練運用工程圖學課程中的知識和CAD軟件的強化訓練，正確地快速地使用CAD設計軟件繪制零件圖和裝配圖，并進行零件和裝配體的三維建模。（2）通過本次也是第一次專業(yè)性課程設計，了解課程設計的全過程，學會撰寫設計說明書（包括書寫格式、圖文排版以及必要的圖形圖像處理），制作答辯演講稿。2.課程設計的任務機器（部件）的

3、裝配圖既是表達設計機器總體結(jié)構(gòu)意圖的圖樣，也是制造、裝配機器及繪制零件工作圖的技術依據(jù)。因此，繪制裝配圖是機器設計過程中的重要環(huán)節(jié)，必須綜合考慮多方面的要求，采用“邊繪圖、邊設計、邊修改”的方法逐步完成。機器（部件）的裝配圖的設計繪制過程比較復雜，限于課程設計的時間，本次設計要求每位同學完成如下任務：1. 電子文檔一份，每人一個文件夾（命名方式為“班級 學號 姓名”）。交科代表集中制成光盤。電子文件夾中的內(nèi)容為：（1）底座零件圖1張（設置A2圖幅574×400）；（2）單級齒輪減速器裝配圖1張（設置A1圖幅821×574）；（3）三維裝配體1個；（4）設計說明書1份（wor

4、d）；（5）演講稿1份（ppt.）2. 紙質(zhì)材料（裝入資料袋）（1）裝配示意圖1張（手工或CAD抄畫并打?。?）零件圖3張（底座零件圖1張，CAD繪制并縮小打印為A3圖幅；手工繪制的軸和大端蓋零件圖各1張（A4圖幅）；（3）單級齒輪減速器裝配圖1張（CAD繪制并縮小打印為A2圖幅）（4）設計任務書1份（5）設計說明書1份二. 課程設計的時間安排l 課程設計的時間安排在第二學期末，總時間為5天（共 單元）。l 時間具體分配如下（每個單元為4學時）：l 布置任務，含圖像處理入門、PPT制作方法簡介、設計說明書書寫規(guī)范簡介等1個單元；l 準備資料，去測繪室了解減速器的用途、性能、分類、應用場合等1

5、個單元；l 上機8個單元；l 整理資料，打印等1天；l 演講答辯1天。三. 課程設計的考核安排l 考核內(nèi)容為檢查手工繪制的零件草圖、裝配草圖；計算機繪制的零件圖和裝配圖（打印稿和電子文檔），所有圖樣裝訂成冊，并放入課程設計資料袋。l 對零件圖、裝配圖和計算機輔助設計軟件的相關內(nèi)容進行現(xiàn)場答辯?？己诵〗M不少于2名教師參加，當場打分。l 考核分5級記分（優(yōu)、良、中、及格、不及格）。四. 大綱說明學生在課程設計前應修滿工程圖學課程的學分，完成課程設計前所要求的裝配圖拆裝、零件草圖、裝配草圖的繪制，否則不得參加課程設計。在集中安排上機時間內(nèi)不能完成任務的，應自行安排上機時間。有關考核的說明：1考核內(nèi)容

6、為檢查手工繪制的零件草圖、計算機繪制的零件圖和裝配圖。所有圖樣裝訂成冊，與課程設計任務書及說明書一起放入課程設計資料袋；所有電子文稿統(tǒng)一制成光盤（含圖樣、ppt演講稿及word設計說明書）。2分小組進行現(xiàn)場答辯，由一人作為代表做現(xiàn)場PPT演講（不得超過5分鐘）。3考核分5級記分（優(yōu)、良、中、及格、不及格），其中：答辯及演講30%；設計說明書30%；圖40%。若發(fā)現(xiàn)互相復制現(xiàn)象，一律按不及格處理。第二章 單級直齒圓柱減速器一. 概述減速器是一種動力傳遞機構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機的每分鐘回轉(zhuǎn)數(shù)（轉(zhuǎn)速）減速到所需要的工作轉(zhuǎn)速。如果以一對齒輪傳動為例，即減速比=N1/N2=Z2/Z1，其中N1

7、和N2分別表示兩嚙合齒輪的轉(zhuǎn)速，Z1、Z2分別為兩齒輪的齒數(shù)。也就是說，減速比等于兩齒輪齒數(shù)的反比，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機構(gòu)。減速器的種類很多。常用的齒輪及蝸桿減速器按其傳動及結(jié)構(gòu)特點，大致可分為三類：(1) 齒輪減速器（圖2-1） 主要有圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐圓柱齒輪減速器三種。 （a）單級齒輪減速器 （b）多級齒輪減速器圖2-1 幾種齒輪減速器外觀圖(2) 蝸桿減速器（圖2-2） 主要有圓柱蝸桿減速器、圓弧齒蝸桿減速器、錐蝸桿減速器和蝸桿齒輪減速器等。 圖2-2 幾種蝸桿減速器外觀圖(3) 行星減速器 主要有漸開線行星齒輪減速器、擺線針輪減速器和諧波齒輪減速器等。二. 單級直齒圓

8、柱齒輪減速器的工作原理單級圓柱齒輪減速器是通過裝在底座內(nèi)的一對嚙合齒輪的轉(zhuǎn)動，動力從一軸（主動軸，也即輸入軸）傳至另一軸（從動軸，也即輸出軸），實現(xiàn)減速，如圖2-3所示。動力由電動機通過皮帶輪（圖中未畫出）傳送到齒輪軸，然后通過兩嚙合齒輪（小齒輪帶動大齒輪）傳送到軸，從而實現(xiàn)減速之目的。由于傳動比i = n 1 / n 2 ，則從動軸的轉(zhuǎn)速n 2 = z 1 / z 2×n 1。 圖2-3 單級直齒圓柱齒輪減速器圖2-4是減速器的裝配示意圖。裝配示意圖是在機器或部件拆卸過程軸測圖所畫的記錄圖樣，是繪制裝配圖和重新進行裝配的依據(jù)。它所表達的內(nèi)容主要是各零件之間的相對位置、裝配與連接關系

9、、傳動路線和工作情況等。圖2-4所示的單級圓柱直齒輪減速器，該減速器有兩條軸系兩條裝配線，輸入軸為21，由馬達通過皮帶輪帶動，再通過Z1、Z2兩齒輪嚙合，從而帶動輸出軸16，實現(xiàn)減速。馬達的轉(zhuǎn)數(shù)先經(jīng)過皮帶輪減速后，再由減速器內(nèi)的一對齒輪減速，最后達到要求的轉(zhuǎn)數(shù)。軸21和16分別由一對6204和6206滾動軸承支承支承在底座上，采用過渡配合，有較好的同軸度，從而保證齒輪嚙合的穩(wěn)定性。軸承安裝時的軸向間隙由調(diào)整環(huán)18和9調(diào)整。端蓋嵌入底座內(nèi)，從而確定了軸和軸上零件的軸向位置。裝配時只要修磨調(diào)整環(huán)的厚度，就可使軸向間隙達到設計要求。 圖2-4 單級直齒圓柱齒輪減速器裝配關系示意圖底座采用分離式，沿兩

10、軸線平面分為箱座和箱蓋，二者采用螺栓連接，這樣便于裝修。為了保證底座上安裝軸承和端蓋的孔的正確形狀，兩零件上的孔是合在一起加工的。裝配時，它們之間采用兩錐銷定位，銷孔鉆成通孔，便于拔銷。底座下部為油池，內(nèi)裝機油，供齒輪潤滑。減速器采用稀油飛濺潤滑，箱內(nèi)油面高度通過油面指示器4進行觀察。通氣塞34是為了隨時放出箱內(nèi)油的揮發(fā)氣體和水蒸汽等氣體所用。拆去小蓋可檢視齒輪磨損情況或加油。油池底部應有斜度，放油螺塞6用于清洗放油，其螺孔應低于油池底面，以便放盡機油。底座前后對稱，兩嚙合齒輪安置在該對稱平面上，軸承和端蓋對稱分布在齒輪的兩側(cè)。 底座的左右兩邊各有2個成鉤狀的加強肋板，作用為起吊運輸。本設計的

11、減速器共由36種零件所組成，其中有12種標準件，其明細表如圖2-5所示。圖2-5 單級減速器的裝配示意圖三. 減速器的拆卸順序 底座和箱蓋通過六個螺栓連接，拆下六個螺栓即可將箱蓋取下，對于兩軸系零件，整個取下該軸，即可一一拆下各零件。其它各部分拆卸比較簡單。 拆卸零件不要用硬東西亂敲，以防敲毛敲壞零件，影響裝配復原。對于不可拆的零件，如過渡配合或過盈配合的零件則不要輕易拆下。對拆下的零件應妥善保管，以免丟失。第三章 設計及繪制裝配圖的步驟減速器裝配圖的一般設計步驟推薦如表1所列。必須指出，設計步驟不是一成不變的，應視具體情況靈活安排。表1 減速器裝配圖的設計步驟序號項目內(nèi)容提要時間安排1測繪底

12、座、主動軸和大端軸承蓋零件測繪底座、主動軸和大端軸承蓋三個主要零件，完成其零件草圖；用方格紙或繪圖紙繪制3個零件的主要視圖的草圖。課程期間的“零件測繪”階段完成2底座、主動軸和大端軸承零件的零件工作圖按照1：1比例，將底座整理為CAD工作圖、另外2個零件手工繪制工作圖。課程期間完成3所有零件的零件圖繪制（CAD）根據(jù)教學要求，提供給學生所有標準零件的零件圖（CAD）。學生分組完成除底座零件以外的所有零件的視圖及三維建模。然后每個學生都復制一套零件圖及其三維模型的電子文檔。課程期間完成4由零件圖拼裝裝配圖每個學生都應按照減速器的工作原理和裝配示意圖，選擇適當?shù)谋磉_方案，由零件圖拼裝成裝配圖。注意

13、畫俯視圖時，先畫出兩條軸線定位，然后根據(jù)傳動零件的外廓尺寸大小，以確定底座的適當尺寸和位置。課程期間完成，其中裝配圖的俯視圖草圖在零件測繪實驗中完成5審核裝配圖所完成的裝配圖應經(jīng)小組討論，修改后，交教師審核，做進一步修改。課程期間完成6完成裝配圖將所繪制的裝配圖，加深各種線型，繪制剖面線，編排零件編號，標注尺寸、技術要求、減速器的技術特性等，填寫標題欄和零件的明細表（按照專用的格式）；完成裝配圖設計，仔細檢查一遍，交教師審核。課程期間完成底圖，課程設計階段整理完善。7完成三維裝配體的“爆炸圖”每位學生必須做出三維裝配體的“爆炸圖”課程設計階段完成8設計說明書、ppt演講稿撰寫設計說明書，制作p

14、pt演講稿課程設計中完成第四章 主要零件“底座”、“齒輪軸”和“大端蓋”的測繪和草圖繪制1.底座零件圖（1）視圖底座或箱蓋均屬殼體類零件，其結(jié)構(gòu)比較復雜，一般需要三個基本視圖，并且應按具體情況增加必要的局部視圖和斷面。（2）尺寸標注底座零件圖上的尺寸比較多，比較復雜，主要問題為：正確選擇尺寸基準，同時注意箱蓋與底座彼此對應的尺寸要排在相同的位置，因為很多的工序是底座組合后進行加工的?，F(xiàn)就底座的標注方法簡述如下（箱蓋尺寸的標注方法基本相同）：l 高度方向的尺寸高度方向按所選基準面，可分為兩個尺寸組：第一組尺寸，以底座底平面為基準進行標注，如底座高度、泄油孔和油標孔位置的高度，以及底座的厚度等。第

15、二組尺寸，以分箱面為基準進行標注，如分箱面的凸緣厚度、軸承螺栓凸臺的高度等。此外，表示某些局部結(jié)構(gòu)的尺寸，也可以毛面為基準進行標注，如起吊鉤的高度等。其中以底平面為主要基準，其余為輔助平面，因為加工分箱面、鏜軸承孔和安裝減速器，都是以底平面為工藝基準。l 寬度方向的尺寸寬度方向的尺寸，應以減速器體的對稱中線為基準進行標注，如螺栓（釘）孔沿寬度方向的位置、底座寬度和起吊鉤的厚度等。l 長度方向的尺寸沿長度方向的尺寸，應以軸承孔為主要基準進行標注。底座零件圖中是以尺寸65（主視圖中）先確定軸承孔47H7的位置，再以軸承孔為基準標注其他尺寸，如軸承孔中心距、軸承螺栓孔的位置尺寸等。l 地腳螺栓孔的位

16、置尺寸地腳及地腳螺栓孔沿長度和寬度方向的尺寸均以底座底座的對稱中心線為基準布置和標注。此外，還應特別注明地腳螺栓孔的定位尺寸25，23，135，78（如底座零件圖所示），作為減速器安裝定位用。除上述尺寸外，其余尺寸如檢查孔、加強筋、油鉤和起吊鉤等應按具體情況選擇合適的基準進行標注。（3）技術要求的標注l 尺寸公差底座零件工作圖中應注明的尺寸公差如下：軸承座孔的尺寸偏差，按裝配圖上所選的配合標注；圓柱齒輪傳動的中心距極限偏差，按相應的傳動精度等級規(guī)定的數(shù)值標注。l 幾何公差軸承座孔表面的圓柱度公差，采用普通精度級滾動軸承時，選用7級或8級公差（參照底座零件圖中的公差標注）。在圓柱齒輪傳動的底座零

17、件工作圖中，要注明軸承孔中心線之間的水平方向和垂直方向的平行度公差，以滿足傳動精度的要求。注意：幾何公差中的位置公差的基準代號在新標準中有所變動，標注時請按新標準注寫。l 表面粗糙度在最新修訂的國家標準中，“表面粗糙度”實際上屬表面結(jié)構(gòu)技術指標中的一項參數(shù)，它的含意、圖形符號與代號及其標注方法請參照GB/T 3505。本設計指導書中仍沿用的是修訂前的標注方法，請在繪制正規(guī)的零件圖時按新標準注法進行標注。底座零件加工表面的粗糙度見表2所列數(shù)據(jù)：表2 減速器底座零件加工表面的粗糙度加工表面表面粗糙度底座的分箱面與普通精度級滾動軸承配合的軸承座孔軸承座孔凸緣端面底座底平面檢查孔結(jié)合面圓錐銷孔螺栓孔、

18、沉頭座表面或凸臺表面底座上泄油孔和油標孔的外端面l 技術要求底座零件圖上應提出技術要求，一般包括以下內(nèi)容：分離面與底座7同時劃線；鑄造圓角R3。（5）底座零件工作圖示例圖4-1 底座零件工作圖示例2. 齒輪軸零件工作圖圖4-2 齒輪軸（主動軸）零件工作圖示例3.大端蓋零件工作圖圖4-3 大端蓋零件工作圖示例第五章 由零件圖拼裝裝配圖1. 減速器裝配圖的視圖表達方案按照減速器的裝配結(jié)構(gòu)和工作原理，選擇合適的視圖表達方案，如單級減速器裝配圖（圖5-1）所示。圖5-1單級圓柱齒輪減速器裝配圖2. 尺寸標注在減速器上應標注以下幾種主要尺寸：（1） 規(guī)格性能尺寸（2） 裝配尺寸減速器傳動零件的中心距及偏

19、差；各配合零件裝配關系及相應的配合，如軸與軸承孔，軸承與軸承座孔、傳動零件轂孔與軸等（3） 安裝尺寸表明減速器安裝在機器上（或者地基上）所需的尺寸（長和寬），地腳螺孔直徑和位置尺寸，減速器中心高，外伸軸的配合直徑、長度及伸出距離等。（4） 外形尺寸表明減速器所占空間大小的尺寸。3. 減速器的技術要求在減速器的裝配圖中應注明裝配減速器的技術要求，一般減速器的技術要求如下：裝配前所有零件進行清洗，底座內(nèi)壁涂耐油漆；減速器表面涂灰色油漆；作空載正反轉(zhuǎn)各1h，要求平穩(wěn)，噪聲小，負載運轉(zhuǎn)油池溫度不超過35°C。其他要求：如外觀、包裝、運輸?shù)确矫娴囊蟆?. 零件編號以及零件明細表在裝配圖上應對

20、所有的零件編號。編號時凡是零件的規(guī)格、尺寸、材料、熱處理和精度等有一項不同，應分別編號，而完全相同的零件只應編一個件號。零件的編號方法，可以采用標準件和非標準件不區(qū)分的統(tǒng)一編號；也可以把標準件和非標準件分開，分別編號。件號要順序排列整齊，不得重復和遺漏。裝配圖的標題欄及明細表格式如單級減速器裝配圖所示。5. 減速器所采用的所有零件圖示例（附件1）第六章 裝配體的立體拼裝及“爆炸圖”的制作裝配爆炸圖是將在裝配體中的零部件按照指定的方向和距離分離，從而可以清楚地表達裝配體中所有部件的組成和各個部件之間的相互關系。在三維CAD軟件如SolidWorks、Pro/Engi-neer、UG中均有形成裝配

21、爆炸視圖的功能。AutoCAD是一款成熟的二維軟件,其在二維圖處理上,具有獨特的、具有立體感的分解說明圖就是一個最為簡單的爆炸圖。具體點說應該是軸測裝配示意圖。同時國家標準也作了相應規(guī)定，要求工業(yè)產(chǎn)品的使用說明書中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)先采用立體圖示. 可以說爆炸圖就是立體裝配圖。爆炸圖，其實是一個外來詞匯，是個舶來品，英文的名稱是Exploded Views，可以說是當今的三維CAD、CAM軟件中的一項重要功能。在工程人員使用中的美國UG（Unigraphics）和Pr/E(Pro/ENGINEER)軟件中，爆炸圖(Exploded Viws)只是裝配(Assembly)功能模塊中的一項子功能而已。有

22、了這個相應的操作功能選項，工程技術人員在繪制立體裝配示意圖時就顯得輕松多了，不僅提高了工作效率還減少了工作的強度。如今這項功能不僅僅是用在工業(yè)產(chǎn)品的裝配使用說明中，而且還越來越廣泛的應用到機械制造中，使加工操作人員可以一目了然，而不再象以前一樣看清楚個裝配圖也要花上半天的時間。AuToCAD2006及其以后的版本也具有了這項功能，但只有英文版使用方法，在中文版本中使用的還是英文詞匯，這多少有點遺憾。而且其功能也相對簡單得多，無法與Pr/E和UG中的強大功能相提并論。圖6-1 減速器爆炸圖示例第七章 設計說明書的內(nèi)容及書寫格式一、封面（見附件1）二、內(nèi)容大綱1. 概述（減速器的作用、種類、應用場

23、合等）2. 本課題減速器各組成部分分析2.1 整體描述（減速器名稱、性能規(guī)格（如一級減速、減速比等）、由多少種零件組成、分為哪幾個部分組成，簡述性能規(guī)格尺寸、裝配尺寸、外形尺寸、安裝尺寸、其它重要尺寸及安裝場地（如輸入輸出軸的高度等），給出三維裝配體圖片、裝配示意圖、裝配圖作為插圖1、2、3）。2.2 減速裝置（輸入軸系列、輸出軸系列，包括軸上主要零件的位置與作用描述、齒輪傳動比等（要求按齒數(shù)及模數(shù)列出該對齒輪的分度圓、齒頂圓和齒根圓直徑，齒頂高、齒根高及齒距、齒厚、中心距等，參考教材p317，表7-9），并給出相應的三維圖片及裝配圖中的俯視圖作為插圖4、5）。2.3 殼體部分（底座、箱蓋及其

24、銷（注明標記）定位形式和螺紋連接形式（分別注明標記）、解釋幾處特殊結(jié)構(gòu)，給出箱體和箱蓋的三維圖作為插圖6、7）2.4 潤滑方式（稀油飛濺，說明過程，并說明有無密封裝置）2.5 觀察油面裝置（可將此處的主視圖裁切局部下來作為插圖8）2.6 清理換油裝置（可將此處的主視圖裁切局部下來作為插圖9）2.7 透氣裝置（可將此處的主視圖裁切局部下來作為插圖10）3.小結(jié)（即本人在此次課程設計中的工作、完成了多少工作量，特別是在三維建模過程中你所承擔的部分，以及幾點感想或收獲）4.改進意見（對照你查到的幾種單級減速器，提出一到兩點改進意見）三、書寫格式（一）標題：1.一級標題：黑體，三號，居中，行間距為2如

25、： 單級直齒圓柱齒輪減速器設計說明書2.二級標題：黑體，小四號，不空格，行間距為2；編號為“1. 2. 3.等”3.三級標題：黑體，五號，空2格（漢字），行間距為2；編號為“1.1、1.2、1.3等”如：1. 概述2. 減速器各組成部分分析2.1 整體描述 2.2 減速裝置（二）正文正文一律用五號字，楷體，行間距為1.5，標點符號一律用中文輸入法中的符號。每段開頭空2格（漢字）。（三）插圖插圖編號為“圖1（圖名）”、“圖2（圖名）”等，小五號字，黑體，居中。在正文中要有相應文字：“如圖1所示”或“（圖1）”等?！纠空模簻p速箱的外殼部分由箱體和箱蓋兩個主要零件組成，如圖2所示。（或者：減速箱

26、的外殼部分由箱體和箱蓋兩個主要零件組成（圖2）。）注意標點符號的使用。 （a）箱體 （b）箱蓋圖2 外殼部分主要零件（注意：小五號，黑體）第八章 PPT演講稿的內(nèi)容、格式及主要制作方法簡介一、 總體要求演講稿的內(nèi)容來源于“設計說明書”，要求58頁。第一頁對應于封面，第二頁為目錄，該目錄要求與相應內(nèi)容實現(xiàn)鏈接，而相應內(nèi)容要求能通過鏈接返回目錄；第三頁為摘要。以下正文要求盡量以圖為主，文字只是綱領性的，而不要長篇大論。配色要求：背景色不要太濃太重或太花，它只是一種襯托，不能喧賓奪主。文字部分至少用24號字，可用宋體或楷體；標題字體更大，并為黑體。字體顏色與背景色要對比度大，使效果突出醒目。標題與正

27、文可用不同顏色。二、 新建PPT：“格式/幻燈片版式” 三、 背景的設置（1）用“格式/幻燈片設計”選用幻燈片模版（2）用“格式/背景”設計背景即在空白背景上自行設計各種底色，如單色、漸變色、紋理、圖案等。（3）用“視圖/母版/幻燈片母版”設計背景即在空白母版上用簡單的圖形、色塊、文字等進行排版設計，形成一個自制的模版。四、 簡單工具介紹1. 繪圖工具欄（1）“自選圖形”：（2）使用“繪圖”工具編輯修改已繪圖形或文本框（3）文本框輸入文字時可直接用“文本框”工具，分為橫排與豎排兩種格式：（3）“線型”、“虛線線型”及“箭頭樣式”的選擇（4）“陰影樣式”和“三維效果樣式”的選擇：2. 超級鏈接動作按鈕3. 動作設置即對某一頁面上的多個圖形對象、或者對每一個頁面安排“出場”順序及“姿態(tài)”。（1）用“幻燈片放映/自定義動畫” 對某一頁面上的多個圖形對象進行設置：（2）用“幻燈片放映/幻燈片切換” 對每一個頁面進行設置：第九章 用Photoshop軟件作簡單的圖像處理一、Photoshop操作面板1.進入Photo