第二十章機械零件的構(gòu)形與表達(dá)(二)2013

1、20.4、機械零件的三維表達(dá)20.3、機械零件的構(gòu)形20.3、機械零件的構(gòu)形1、基本概念2、機械零件的構(gòu)形步驟 3、機械零件的構(gòu)形方法 4、構(gòu)形方式拓展5、零件構(gòu)形相關(guān)問題機械零件構(gòu)形： 確定零件的合理形狀稱為零件的合理構(gòu)形，簡稱構(gòu)形。1、基本概念合理構(gòu)形：在滿足設(shè)計性能要求的前提下，盡可能使零件形狀簡單、便于制造、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、成本低 。 構(gòu)形時一般考慮的順序是：2、 機械零件的構(gòu)形步驟 工作部分 安裝部分連接部分 箱體類零件構(gòu)形舉例：構(gòu)造齒輪泵泵體 通過泵體內(nèi)齒輪的轉(zhuǎn)動，把油吸入泵內(nèi)提高壓力后排出泵外。齒輪泵： 3、 機械零件的構(gòu)形方法 整體設(shè)計示意圖泵體泵蓋主動齒輪 從動齒輪 從動軸

2、 螺釘密封件墊片 壓蓋主動軸壓蓋螺母3、 機械零件的構(gòu)形方法 (1)工作部分的構(gòu)形 對于任何零件：工作部分是零件的主要部分。 工作部分是為實現(xiàn)零件的主要功能而設(shè)計的主要結(jié)構(gòu)部分。3、 機械零件的構(gòu)形方法 工作部分的構(gòu)形原則：“由內(nèi)定外”。對于箱體類零件和輪盤類零件： 工作部分形狀通常取決于其內(nèi)部所包容的零件的形狀和運動情況。對于這類零件，內(nèi)腔形狀(工作部分)是主要的。這樣構(gòu)形使得結(jié)構(gòu)緊湊，可達(dá)到良好的效果。先對內(nèi)部形狀進行構(gòu)形；外部形狀基本上與內(nèi)部形狀相仿。3、 機械零件的構(gòu)形方法 ： 容納齒輪以及支承齒輪軸的一端。另一端由泵蓋支承。要求：3、 機械零件的構(gòu)形方法 根據(jù)“由內(nèi)定外”的原則，構(gòu)造

3、泵體中包容齒輪的部分。3、 機械零件的構(gòu)形方法 支承從動軸右端3、 機械零件的構(gòu)形方法 （2）安裝部分構(gòu)形： 是為實現(xiàn)零件與其它零件間的連接而設(shè)計的，構(gòu)形時要考慮被聯(lián)結(jié)的零件。 對于箱體類零件，這一部分常常分成幾部分。泵體與進出油管的聯(lián)接；泵體與泵蓋的聯(lián)接；泵體與基座的聯(lián)接；泵體與壓蓋、壓蓋螺母聯(lián)接。本例安裝部分包含四部分：3、 機械零件的構(gòu)形方法 泵體與進出油管的聯(lián)接3、 機械零件的構(gòu)形方法 泵體與泵蓋的聯(lián)接3、 機械零件的構(gòu)形方法 泵體與基座的聯(lián)接3、 機械零件的構(gòu)形方法 泵體與壓蓋、壓蓋螺母聯(lián)接3、 機械零件的構(gòu)形方法 （3）連接部分構(gòu)形 對于大部分箱體零件：其箱體的外形就可看作是“連接

4、部分”，同時有一些結(jié)構(gòu)連接幾何上分離的部分。把零件上的“工作部分”與“安裝部分”連接起來。形狀取決于“工作部分”和“安裝部分”的形狀。3、 機械零件的構(gòu)形方法 3、 機械零件的構(gòu)形方法 進一步討論：厚： 重量大問題1：重量3、 機械零件的構(gòu)形方法 改進一： 對螺孔進行“內(nèi)定外”構(gòu)形。效果： 重量減輕，但接觸面積減小，影響密封性能。3、 機械零件的構(gòu)形方法 改進二： 將與泵蓋聯(lián)接部分減薄。效果： 重量減輕，但影響強度、剛度。3、 機械零件的構(gòu)形方法 改進三： 整體減薄，局部加厚。效果： 重量減輕，、滿足強度、剛度、密封要求。3、 機械零件的構(gòu)形方法 問題2：剛度3、 機械零件的構(gòu)形方法 改進：

5、加肋板。 上部凸起與下部連通。作用： 提高剛度。3、 機械零件的構(gòu)形方法 加工方面考慮：減少加工面積；鑄造圓角。3、 機械零件的構(gòu)形方法 加工方面考慮：內(nèi)腔“8”字形，齒輪接觸面。3、 機械零件的構(gòu)形方法 加工方面考慮： 退刀槽、刀痕。3、 機械零件的構(gòu)形方法 4、 構(gòu)形方式拓展傳動齒輪軸傳動齒輪軸3 3螺釘螺釘1515右端蓋右端蓋7 7軸套軸套9 9壓緊螺母壓緊螺母1010齒輪軸齒輪軸2 2泵體泵體6 6墊片墊片5 5左端蓋左端蓋1 1銷銷4 4傳動齒輪傳動齒輪1111墊圈墊圈1212螺母螺母1313鍵鍵14144、 構(gòu)形方式拓展4、 構(gòu)形方式拓展4、 構(gòu)形方式拓展4、 構(gòu)形方式拓展5、零件

6、構(gòu)形相關(guān)問題 鑄件表面相交處應(yīng)有圓角，以免鑄件冷卻時產(chǎn)生縮孔或裂紋，同時防止脫模時砂型落砂?？s孔裂紋 鑄造圓角A、鑄造對零件結(jié)構(gòu)的要求1) 與加工相關(guān)的問題 拔模斜度 鑄件在內(nèi)外壁沿起模方向應(yīng)有斜度, 稱為拔模斜度。拔模斜度 壁厚均勻縮孔壁厚均勻壁厚不均勻壁厚逐漸過渡內(nèi)切圓的直徑差別不能大于2025% 5、零件構(gòu)形相關(guān)問題5、零件構(gòu)形相關(guān)問題避免厚薄懸殊的截面添加工藝孔 盡量減少分箱面 5、零件構(gòu)形相關(guān)問題不好好 退刀槽和砂輪越程槽退刀槽和砂輪越程槽退刀槽和砂輪越程槽退刀槽和砂輪越程槽 作用：便于退刀和零件軸向定位。作用：便于退刀和零件軸向定位。作用：便于退刀和零件軸向定位。作用：便于退刀和零

7、件軸向定位。砂輪越程槽砂輪越程槽砂輪越程槽砂輪越程槽退刀槽退刀槽退刀槽退刀槽b b b bb b b bb b b b砂輪砂輪砂輪砂輪90909090 鉆孔端面鉆孔端面鉆孔端面鉆孔端面作用：避免鉆孔偏斜和鉆頭折斷。作用：避免鉆孔偏斜和鉆頭折斷。作用：避免鉆孔偏斜和鉆頭折斷。作用：避免鉆孔偏斜和鉆頭折斷。（2）機械加工對零件結(jié)構(gòu)的影響）機械加工對零件結(jié)構(gòu)的影響5、零件構(gòu)形相關(guān)問題B、5、零件構(gòu)形相關(guān)問題凸臺凹坑凹腔凹槽接觸加工面 凸臺和凹坑作用：減少機械加工量及保證兩表面接觸良好。5、零件構(gòu)形相關(guān)問題5、零件構(gòu)形相關(guān)問題 工藝孔5、零件構(gòu)形相關(guān)問題中間孔無法加工設(shè)計工藝孔，打通后再堵上5、零件構(gòu)

8、形相關(guān)問題5、零件構(gòu)形相關(guān)問題減少裝夾次數(shù)不好好序號結(jié)構(gòu)的工藝性不好結(jié)構(gòu)的工藝性好說明1鍵槽的尺寸、方位相同，可在一次裝夾中加工出全部鍵槽，提高生產(chǎn)率2退刀槽尺寸相同，可減少刀具種類，減少換刀時間3三個凸臺表面在同一平面上，可在一次進給中加工完成5、零件構(gòu)形相關(guān)問題序號結(jié)構(gòu)的工藝性不好結(jié)構(gòu)的工藝性好說明4小孔與壁距離適當(dāng)，便于引進刀具5方形凹坑的四角加工時無法清角，影響配合 6型腔淬硬后，騎縫銷孔無法用鉆鉸方法配作 5、零件構(gòu)形相關(guān)問題A、避免應(yīng)力集中2）與零件性能、壽命相關(guān)的構(gòu)形問題5、零件構(gòu)形相關(guān)問題5、零件構(gòu)形相關(guān)問題避免尖角和棱角 B、增強剛度：加肋板5、零件構(gòu)形相關(guān)問題C、減輕零件重量 ：局部加強與整體減薄 方案a:均勻壁厚重方案b:受力部位加厚，整體加薄輕 5、零件構(gòu)形相關(guān)問題去掉多余金屬 凸臺齒輪5、零件構(gòu)形相關(guān)問題 某鋁制零件的連接凸緣，經(jīng)常拆卸，螺紋部分極易損壞，致使整個零件報廢。 如果在鋁制零件上嵌入一鋼制螺套，可相應(yīng)提高整個零件的壽命