機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

1、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)王宏江常用金屬材料與非金屬材料鋼鋼 號應(yīng) 用 舉 例說 明Q195(Al，B1) 受輕載荷機(jī)件、鉚釘、螺釘、墊片、外殼、焊件Q25l-A(A2)受力不大的鉚釘、螺釘、軸、輪軸、凸輪、焊件、滲碳件Q235-A(A3)螺栓、螺母、拉桿、連桿、楔、軸、焊件Q235-B(C3)金屬構(gòu)造物中一般機(jī)件、拉桿、軸、焊件Q255-A(A4)重要的螺釘、拉桿、鉤、楔、連桿、軸、銷、齒輪Q275(C5)鍵、牙嵌離合器、鏈板、閘帶、受大靜載荷的齒輪、軸08F可塑性好的零件：管于、墊片、滲碳件10拉桿、卡頭、墊片、焊件15滲碳件、緊固件、沖模鍛件、化工貯器20杠桿、軸套、鉤、螺絲釘、滲碳件與氰化件25

2、軸、輥?zhàn)?、連接器、緊固件中的螺栓、螺母30曲軸、轉(zhuǎn)軸、軸銷、連桿、橫梁、星輪35曲軸、搖桿、拉桿、鍵、銷、螺栓40齒輪、齒條、鏈輪、凸輪、軋輥、曲柄軸45齒輪、軸、聯(lián)軸器、襯套、活塞銷、鏈輪50活塞桿、輪軸、齒輪、不重要的彈簧55齒輪、連桿、扁彈簧、軋輥、偏心輪、輪圈、輪緣60葉片、彈簧30Mn螺栓、扛桿、制動板40Mn用于承受疲勞載荷零件：軸、曲軸、萬向聯(lián)鈾器50Mn用于高負(fù)荷下耐磨的熱處理零件：齒輪、凸輪、摩擦片60Mn彈簧、發(fā)條Q表示屈服點(diǎn)，數(shù)字表示屈服點(diǎn)數(shù)值，A、B等表示質(zhì)量等級。括號內(nèi)表示舊標(biāo)準(zhǔn)牌號碳素結(jié)構(gòu)鋼分類名稱含錳量0.701.2的優(yōu)質(zhì)碳素鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼數(shù)字表示鋼中平均含碳量

3、的萬分?jǐn)?shù)，例如“45”表示平均含碳量為0.45%。序號表示抗拉強(qiáng)度、硬度依次增加，延伸率依次降低常用金屬材料與非金屬材料鋼鋼 號應(yīng) 用 舉 例說 明15Cr滲碳齒輪、凸輪、活塞銷、離合器20Cr較重要的滲碳件30Cr重要的調(diào)質(zhì)零件：齒輪、輪軸、搖桿、螺栓40Cr較重要的凋質(zhì)零件：齒輪、進(jìn)氣閻、輥?zhàn)?、軸45Cr強(qiáng)度及耐磨性高的軸、齒輪、螺栓18CrMnTi汽車上重要滲碳件：齒輪30CrMnTi汽車拖拉機(jī)上強(qiáng)度特高的滲碳齒輪40CrMnTi強(qiáng)度高、耐磨性高的大齒輪、主軸ZG230-450機(jī)座、箱體、支架ZG310-570齒輪、飛輪、機(jī)架分類名稱“ZG”表示鑄鋼，數(shù)字表示屈服點(diǎn)及抗拉強(qiáng)度鑄鋼鉻鋼鉻錳

4、鈦鋼合金結(jié)構(gòu)鋼前面兩位數(shù)字表示鋼中合碳量的萬分?jǐn)?shù)；合金元素以化學(xué)符號表示；合金元索含量小于15時(shí)僅注出元素符號合金結(jié)構(gòu)鋼常用金屬材料與非金屬材料鑄鐵名稱牌號硬度應(yīng)用舉例說明HT100114-173機(jī)床中受輕負(fù)荷磨損無關(guān)重要的鑄件，如托盤、把手、手輪等HT150132-197承受中等彎曲應(yīng)力，摩擦面間壓強(qiáng)高于500kPa的鑄件，如機(jī)床底座、工作臺、汽車變速箱、泵體、閥體、閥蓋等HT200151-229承受較大彎曲應(yīng)力要求保持氣密性的鑄件如機(jī)床立柱、刀架、齒輪箱體、床身、液壓缸、泵體、閥體、皮帶輪、軸承蓋等HT250180-269承受較大彎曲應(yīng)力要求保持氣密性的鑄件如氣缸套、齒輪、機(jī)床床身、立柱、

5、齒輪箱體、液壓缸、閥體等HT300207-313承受高彎曲應(yīng)力、拉應(yīng)力、要求高度氣密件的鑄件如高壓油缸、閥體等HT350238-357軋鋼滑板、煉焦柱塞等QT900-2280-360具有高強(qiáng)度、耐磨件、較高的彎曲疲勞強(qiáng)度，用于制造內(nèi)燃機(jī)中的凸輪、拖拉機(jī)的齒輪、汽車中的螺旋錐齒輪等QT800-2245-335QT700-2225-305QT600-3190-270QT500-7170-230QT450-10 160-200QT400-15 130-180QT400-18 130-180韌性高，低溫性能好且有一定的耐蝕性用于制作汽車拖拉機(jī)中的輪轂、殼體、離合器撥叉等球墨鑄鐵“QT”球墨鑄鐵代號。其

6、后第一組數(shù)字表示抗拉強(qiáng)度(單位為MPa)，第二組數(shù)字表示延伸率()“HT”灰鑄鐵代號。其后數(shù)字表示抗拉強(qiáng)度(單位為MPa）灰鑄鐵具有較高強(qiáng)度、耐磨性及一定的韌性。用于制作機(jī)床的軸、空壓機(jī)、缸體、缸套等具有中等強(qiáng)度和韌性，用于制作內(nèi)燃機(jī)中油泵齒輪、汽輪機(jī)的中汽缸隔板、水輪機(jī)閥門體等常用金屬材料與非金屬材料有色金屬及合金常用金屬材料與非金屬材料有色金屬及合金常用金屬材料與非金屬材料工程塑料常用的熱處理和表面處理常用的熱處理和表面處理金屬表面處理工藝 機(jī)械制圖斷面圖畫法 移出斷面的輪廓線用粗實(shí)線繪制，應(yīng)盡量配置在剖切符號或剖切平面跡線的延長線上(圖a) 重合斷面的輪廓線用細(xì)實(shí)線繪制，當(dāng)視圖中的輪廓線

7、與重合斷面的圖形重疊時(shí)，視圖中的輪廓線仍應(yīng)連續(xù)畫出，不可間斷(圖g、h) 機(jī)械制圖簡化表達(dá) 在裝配圖中，可用粗實(shí)線表示帶傳動中的帶；用細(xì)點(diǎn)畫線表示鏈傳動中的鏈。必要時(shí)，可在粗實(shí)線或細(xì)點(diǎn)畫線上繪制出表示帶類型或鏈類型的符號 機(jī)械制圖錐度表示方法標(biāo)注用特征參數(shù)圖 例fD,C,L fd,C,L 機(jī)械制圖錐度表示方法fdx,C,Lx，L 標(biāo)準(zhǔn)圓錐 尺寸標(biāo)注簡化注法 各類孔可采用旁注和符號相結(jié)合的方法標(biāo)注 尺寸標(biāo)注簡化注法 滾花可采用左圖(簡化后)的方法標(biāo)注 尺寸標(biāo)注簡化注法 在不致引起誤解時(shí)，零件圖中的倒角可以省略不畫，其尺寸也可簡化標(biāo)注 尺寸標(biāo)注簡化注法 對于锪平孔，也可采用簡化標(biāo)注常用螺紋的標(biāo)記方

8、法 螺紋類別特征 代號普通螺紋M小螺紋S梯形螺紋Tr鋸齒形螺紋B米制錐螺紋ZM60圓錐管螺紋NPT非螺紋密封的G管螺紋用螺紋圓錐外螺紋R密封的圓錐內(nèi)螺紋Rc管螺紋圓柱內(nèi)螺紋Rp自攻螺釘用螺紋ST螺紋表示法 普通螺紋梯形螺紋 螺紋表示法管螺紋普通螺紋副 螺紋表示法米制錐螺紋管螺紋副 齒輪件畫法 圓輪齒輪圓錐齒輪齒條 蝸輪鏈輪 齒輪件畫法花鍵及花鍵聯(lián)結(jié)的畫法和標(biāo)注 矩形花鍵的畫法與標(biāo)注矩形花鍵聯(lián)結(jié)的畫法與標(biāo)注 漸開線花鍵的畫法與標(biāo)注漸開線花鍵聯(lián)結(jié)的畫法與標(biāo)注 畫法圖 例視 圖剖 視 圖示 意 圖圓柱螺旋壓縮彈 簧 截錐螺旋壓縮彈 簧 圓柱螺旋拉伸彈 簧 圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈 簧 截錐渦卷彈簧 碟 形彈

9、簧 平面渦卷彈簧 彈簧的裝配畫法 中心孔符號 要 求符 號表示法示例說 明在完工的零件上要求保留中心孔 采用B型中心孔D2.5mmD18mm在完工的零件上要求保留在完工的零件上可以保留中心孔 采用A型中心孔D4mmD18.5mm在完工的零件上是否保留都可以在完工的零件上不允許保留中心孔 采用A型中心孔D1.6mmD13.35mm在完工的零件上不允許保留表面粗糙度定義評定輪廓的算術(shù)平均偏差RaRa在一個(gè)取樣長度內(nèi)，縱坐標(biāo)值Z（x）絕均值的算術(shù)平均值 輪廓的最大高度RzRy在一個(gè)取樣長度內(nèi)，最大輪廓峰高Zp和最大輪廓谷深Zv之和的高度 表面粗糙度標(biāo)注表面粗糙度符號、代號一般注在可見輪廓線、尺寸界線

10、、引出線或它們的延長線上。符號的尖端必須從材料外指向表面表面粗糙度代號中數(shù)字及符號的方向必須按圖a、圖b的規(guī)定標(biāo)注，帶有橫線表面粗糙度符號應(yīng)按圖c的規(guī)定標(biāo)注 表面粗糙度標(biāo)注在同一圖樣上，每一表面一般只標(biāo)注一次符號、代號，并盡可能靠近有關(guān)的尺寸線，見圖a。當(dāng)?shù)匚华M小或不便標(biāo)注時(shí)，符號代號可以引出標(biāo)注，如圖d 表面粗糙度標(biāo)注當(dāng)零件所有表面具有相同的表面粗糙度要求時(shí)，其符號、代號可在圖樣的右上角統(tǒng)一標(biāo)，見e或圖f。當(dāng)零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求時(shí)，對其中使用最多的一種符號可以統(tǒng)一標(biāo)注在圖樣的右上角，并加注“其余”兩字，見圖a、圖d 表面粗糙度標(biāo)注為了簡化標(biāo)注方法或者標(biāo)注位置受到限制時(shí)，可

11、以標(biāo)注簡化代號，也可采用省略的注法，但必須在標(biāo)題欄附近說明這些簡化符號、代號的意義 表面粗糙度標(biāo)注中心孔的工作表面，鍵槽工作面，倒角、圓角的表面粗糙度代號，可以簡化標(biāo)注 表面粗糙度標(biāo)注零件上連續(xù)表面及重復(fù)要素（孔、槽、齒等）的表面（圖g、圖h）和用細(xì)實(shí)線聯(lián)接不連續(xù)的同一表面（圖d），其表面粗糙度符號、代號只標(biāo)注一次 表面粗糙度標(biāo)注同一表面上有不同的表面粗糙度要求時(shí)，須用細(xì)實(shí)線畫出其分界線，并注出相應(yīng)的表面粗糙度代號和尺寸（圖i） 需要規(guī)定表面粗糙度測量截面的方向時(shí)，其標(biāo)注方法圖j表面粗糙度標(biāo)注齒輪、漸開線花鍵、螺紋等工作表面沒有畫出齒（牙）形時(shí)，其表面粗糙度代號可按圖k、圖m、圖n的方式標(biāo)注

12、需要將零件局部熱處理或局部鍍（涂）覆時(shí)，應(yīng)用粗點(diǎn)劃線畫出其范圍并標(biāo)注相應(yīng)的尺寸，也可將其要求注寫在表面粗糙度符號長邊的橫線上 表面光潔度級別與表面粗糙度Ra系列值的對照 表面光潔度級別與表面粗糙度Rz系列值的對照 不同加工方法可能達(dá)到的表面粗糙度Ra值 不同加工方法可能達(dá)到的表面粗糙度Ra值不同加工方法可能達(dá)到的表面粗糙度Ra值不同加工方法可能達(dá)到的表面粗糙度Ra值不同加工方法可能達(dá)到的表面粗糙度Ra值常用加工方法可能達(dá)到的公差等級 常用Ra值的一般使用情況被測要素、基準(zhǔn)要素的標(biāo)注被測要素、基準(zhǔn)要素的標(biāo)注 項(xiàng) 目符 號項(xiàng) 目符 號項(xiàng) 目符 號被測要素的標(biāo)注直接 理論正確尺寸 可逆要求 用字母

13、包容要求 延伸公差帶 基準(zhǔn)要素的標(biāo)注 最大實(shí)體要求 自由狀態(tài)(非剛性零件)條件 形位公差在圖樣上的標(biāo)注方法 形位公差在圖樣上的標(biāo)注方法形位公差在圖樣上的標(biāo)注方法形位公差在圖樣上的標(biāo)注方法形位公差在圖樣上的標(biāo)注方法形位公差在圖樣上的標(biāo)注方法機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)n功能要求n工作能力要求n工藝要求n材料要求n人體要求零件圖的內(nèi)容n一組圖形：q用以正確、完整、清晰地表達(dá)零件的內(nèi)、外形狀和結(jié)構(gòu)。包括視圖、剖視圖、斷面圖及其它規(guī)定、簡化畫法。n完整的尺寸：q正確、完整、清晰、合理地標(biāo)注出制造、檢驗(yàn)零件所將的全部尺寸。n技術(shù)要求：q用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的符號、數(shù)字及文字說明零件在制造和檢驗(yàn)過程中應(yīng)達(dá)到的

14、各項(xiàng)技術(shù)要求，如尺寸公差、形狀和位置公差、表面粗糙度、材料的熱處理與表面處理等。n標(biāo)題欄：q在零件圖的右下角，用于填寫零件的名稱、材料、重量、數(shù)量、繪圖比例、圖號、設(shè)汁等有關(guān)人員的簽名及日期。軸軸柱塞柱塞 鉆套鉆套軸套類零件軸套類零件齒輪齒輪尾架端蓋尾架端蓋電機(jī)端蓋電機(jī)端蓋盤蓋類零件盤蓋類零件叉架類零件叉架類零件閥體閥體 支座支座 泵體泵體 箱體類零件箱體類零件主視圖主視圖俯視圖俯視圖左視圖左視圖C-CC-C剖面圖剖面圖D DE E鑄造零件的工藝結(jié)構(gòu)n拔模斜度：一般取1：101：50n鑄造圓角：一般取R35n鑄造壁厚：q為避免冷卻不均勻產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而造成的裂紋或縮孔鑄件各部分的壁厚應(yīng)盡量均勻，壁

15、厚的變化要緩慢過渡。n避免銳角連接q為防止金屬局部積聚，應(yīng)避免采用銳角式的傾斜筋和壁機(jī)械加工工藝結(jié)構(gòu)n倒角和倒圓n退刀槽和砂輪越程槽機(jī)械加工工藝結(jié)構(gòu)凸臺和凹坑n重要尺寸必須直接注出重要尺寸必須直接注出，以保證設(shè)計(jì)，以保證設(shè)計(jì)要求要求。n避免注成避免注成封閉尺寸鏈封閉尺寸鏈，精度要求最低的一環(huán)不注。，精度要求最低的一環(huán)不注。n盡可能符合機(jī)械盡可能符合機(jī)械加工工序加工工序，便于，便于加工加工和和測量測量。n保證設(shè)計(jì)要求的前提下，便于保證設(shè)計(jì)要求的前提下，便于測量測量。 n標(biāo)注毛坯面的尺寸時(shí)，在標(biāo)注毛坯面的尺寸時(shí)，在同一方向同一方向上的上的多個(gè)毛坯面多個(gè)毛坯面，一一般只能有一個(gè)般只能有一個(gè)毛坯面毛坯

16、面與與加工面加工面有有聯(lián)系尺寸聯(lián)系尺寸，其他毛坯面，其他毛坯面則要以該毛坯面為基準(zhǔn)標(biāo)注。則要以該毛坯面為基準(zhǔn)標(biāo)注。n符合工藝要求。如軸承蓋孔和半圓鍵鍵槽的尺寸標(biāo)注符合工藝要求。如軸承蓋孔和半圓鍵鍵槽的尺寸標(biāo)注合理標(biāo)注尺寸應(yīng)注意的問題合理標(biāo)注尺寸應(yīng)注意的問題裝配圖的作用n進(jìn)行機(jī)器或部件設(shè)計(jì)時(shí)，首先要根據(jù)設(shè)計(jì)要求畫出裝配圖，用以表達(dá)機(jī)器或部件的結(jié)構(gòu)和工作原理；然后根據(jù)裝配圖和有關(guān)參考資料，設(shè)計(jì)零件具體結(jié)構(gòu)，畫出各個(gè)零件圖。n在生產(chǎn)過程中，根據(jù)裝配圖組織生產(chǎn)，將零件裝配成部件和機(jī)器。n根據(jù)裝配圖了解機(jī)器的性能、結(jié)構(gòu)、傳動路線、工作原理及其安裝、調(diào)整、維護(hù)和使用方法等。n裝配圖反映設(shè)計(jì)者的思想，因此也

17、是進(jìn)行技術(shù)交流的重要文件。裝配圖的內(nèi)容n一組視圖：q用來表達(dá)裝配圖的結(jié)構(gòu)、工作原理及各組成零件間的相互位置、裝配關(guān)系、連接方式和重要零件的主要結(jié)構(gòu)形狀等。n必要的尺寸：q用來表達(dá)機(jī)器或部件的性能、規(guī)格、外形、大小、裝配和安裝所需的必要尺寸。n技術(shù)要求：q用文字或符號說明機(jī)器或部件在裝配、安裝、檢驗(yàn)、調(diào)試和使用等方面的要求。n零件的序號：q在裝配圖中，應(yīng)將各個(gè)零件技一定的順序和方法進(jìn)行編號，指明零件所在位置。n標(biāo)題欄和明細(xì)欄：q在圖紙的有下方應(yīng)以一定的格式畫出標(biāo)題欄和明細(xì)欄。q標(biāo)題欄是由機(jī)器或部件的名稱及代號區(qū)、簽字區(qū)、更改區(qū)和其它區(qū)組成；q明細(xì)欄是由零件序號、代號、名稱、數(shù)量、材料、重量和備注

18、等內(nèi)容組成。根據(jù)齒輪油泵裝配圖拆畫的泵體零件圖根據(jù)齒輪油泵裝配圖拆畫的泵體零件圖裝配圖的尺寸標(biāo)注n性能(規(guī)格)尺寸n裝配尺寸q配合尺寸q相對位置尺寸n安裝尺寸n外形尺寸n其它重要尺寸裝配圖的技術(shù)要求n裝配要求：q裝配體在裝配過程中需注意的事項(xiàng)及裝配后裝配體所達(dá)到的要求，如準(zhǔn)確度、裝配間隙、潤滑要求等。n檢驗(yàn)要求：q裝配體基本性能的檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)及操作時(shí)的要求。n使用要求：q對裝配體的規(guī)格、參數(shù)及維護(hù)、保養(yǎng)、使用時(shí)的注意事項(xiàng)及要求。 H8H8畫裝配圖的方法和步驟畫裝配圖的方法和步驟 在分析部件，確定視圖表達(dá)方案的在分析部件，確定視圖表達(dá)方案的基礎(chǔ)上，按下列步驟畫圖。基礎(chǔ)上，按下列步驟畫圖。 以滑動軸承為例。以滑動軸承為例。 根據(jù)部件的大小，視圖數(shù)量根據(jù)部件的大小，視圖數(shù)量, , 確定畫圖確定畫圖的比例、圖幅大小，畫出圖框，留出標(biāo)題欄的比例、圖幅大小，畫出圖框，留出標(biāo)題欄和明細(xì)欄的位置。和明細(xì)欄的位置。 確定圖幅確定圖幅 畫各視圖的主要基線。并在各視圖之間留畫各視圖的主要基線。并在各視圖之間留有適當(dāng)間隔，以便標(biāo)注尺寸和進(jìn)行零件編號。有適當(dāng)間隔，以便標(biāo)注尺寸和進(jìn)行零件編號。2. 2. 布布置置視視圖圖軸承座軸承座（被其它零件擋住的線可不畫）（被其它零件擋住的線可不畫）3. 3. 畫畫主主