減速器齒輪軸零件圖的繪制課件

1、任務要求參照如圖4-2-1所示一級圓柱斜齒齒輪減速器齒輪軸的尺寸和表4-2-1所示的技術要求，選擇合適的比例、圖幅和圖框與圖紙型式繪制其零件圖。任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制圖4-2-1任務要求任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制表4-2-1齒輪軸的技術要求 表面技術要求中心孔20圓柱34齒頂圓柱面鍵槽兩側面其它面表面結構Ra0.8圓柱面0.81.63.26.3尺寸公差無20k634h7N9圖4-2-1幾何公差軸線為基準A軸線相對A的同軸度公差為0.01相對A的圓跳動公差為0.01相對A的對稱度公差為0.01無文字說明詳見圖4-2-1任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制任務目標 通過繪制如圖4-2-1所示

2、的一級圓柱斜齒齒輪減速器齒輪軸的零件圖，讓學習者掌握軸類零件的結構特點及表達方案，尺寸分析及標注方法，斷面圖的畫法和標注方法，局部放大圖的畫法及標注方法，有關的規(guī)定畫法和簡化畫法及標注方法，局部剖視圖的畫法及標注方法，齒輪的畫法及標注方法，外螺紋的畫法及標注方法，正確、規(guī)范地標注尺寸公差、幾何公差、表面粗糙度等技術要求的方法，軸類零件圖的繪制方法及步驟，按時完成率90%以上，正確率達到80%以上。任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制任務重點 斷面圖的畫法和標注方法，局部剖視圖的畫法及標注方法，齒輪的畫法及標注方法，外螺紋的畫法及標注方法，正確、規(guī)范地標注尺寸公差、幾何公差、表面粗糙度等技術要求的方法

3、，軸類零件圖的繪制方法及步驟。任務難點 正確、規(guī)范地標注尺寸、尺寸公差、幾何公差、表面粗糙度等技術要求的方法。計算流體動力學（Computational Fluid Dynamics，CFD）作為流體力學的一個分支，是近代流體力學、數(shù)值數(shù)學和計算機科學結合的產(chǎn)物，是一門具有強大生命力的邊緣學科。它以電子計算機為工具，應用各種離散化的數(shù)學方法，對流體力學的各類問題進行數(shù)值實驗、計算機模擬和分析研究，以解決各種實際問題。CFD屬于現(xiàn)代模擬仿真技術，其基本特征是數(shù)值模擬和計算機設計與實驗，即利用計算機來模擬仿真實際的流體流動，通過擬實驗來得出相應理論，并將理論運用于實際的工程領域中。第十章 計算流體

4、動力學在客車空調(diào)系統(tǒng)設計中的應用 CFD從基本物理定理出發(fā)，在很大程度上替代了耗資巨大的流體動力學實驗設備，已在科學研究和工程技術中產(chǎn)生了巨大的影響，是目前國際上一個熱門的研究領域，是進行傳熱、傳質、動量傳遞及燃燒、多相流和化學反應研究的核心和重要技術，廣泛應用于航天設計、汽車設計、生物醫(yī)學、化工處理、渦輪機設計、半導體設計、板矧式換熱器設計等諸多工程領域。其中，空調(diào)系統(tǒng)設計就是CFD技術應用的重要領域之一。第十章 計算流體動力學在客車空調(diào)系統(tǒng)設計中的應用概述第一節(jié)CFD在汽車工程領域的應用始于20世紀60 年代，當時主要用于發(fā)動機進氣及缸內(nèi)混合氣流動的數(shù)值模擬、汽車制動等液力系統(tǒng)數(shù)值計算及汽

5、車空氣動力學數(shù)值模擬仿真等。隨著計算機技術的發(fā)展和數(shù)值計算方法的成熟，CFD在汽車工業(yè)得到了廣泛應用，各大汽車制造廠商無不借助CFD軟件所具有的成本低、速度快、資料完備、具有模擬真實條件和理想條件的能力，且不受氣候條件和地區(qū)因素等影響的優(yōu)點，來加快新產(chǎn)品的開發(fā)速度，降低開發(fā)成本。CFD在汽車領域的應用空氣動力學性能研究車內(nèi)空調(diào)氣流組織分析車內(nèi)熱環(huán)境分析風窗玻璃除霜性能研究發(fā)動機燃燒過程分 析進排氣歧管氣流模 擬油泵內(nèi)部流場模擬燃料電池內(nèi)部流場模擬發(fā)動機艙熱環(huán)境分 析發(fā)動機冷卻系統(tǒng)模擬第一節(jié)影響客車空調(diào)系統(tǒng)噪聲的主要因素及其噪聲控制的基本方法一、客車空調(diào)系統(tǒng)數(shù)值模擬仿真的意義客車車室內(nèi)部的空氣品

6、質是衡量乘坐舒適性的一個重要指標。車內(nèi)空氣質量的優(yōu)劣和熱舒適性的好壞，不僅直接影響乘客的乘坐感受，還影響乘員的身體健康。車內(nèi)空氣環(huán)境研究的重點是對空氣分布的研究，只有掌握了車內(nèi)空氣流速、溫度、濕度、潔凈度等的時空分布，才能準確地對車內(nèi)空氣品質進行預測和評價。傳統(tǒng)的汽車空調(diào)系統(tǒng)試驗（主要指轎車）利用樣機或實車在風洞或環(huán)境模擬實驗室內(nèi)完成，既費時又耗資巨大，且對不同方案試驗很不方便，極大影響了新產(chǎn)品的開發(fā)周期。第十章 計算流體動力學在客車空調(diào)系統(tǒng)設計中的應用第一節(jié)影響客車空調(diào)系統(tǒng)噪聲的主要因素及其噪聲控制的基本方法一、客車空調(diào)系統(tǒng)數(shù)值模擬仿真的意義利用數(shù)值方法可以基本解決設計階段方案對比問題。模擬

7、車內(nèi)空氣的時空分布的優(yōu)點是 (1) 成本低，投入人力、物力少 (2) 速度快 可以在較短的時間內(nèi)研究多種不同方案，并選出最優(yōu)方案，節(jié)約時間； (3) 數(shù)據(jù)完整 能夠提供整個計算域內(nèi)所有的相關變量，而采用試驗方法要想獲得完 整的結果幾乎不可能; (4) 可以模擬真實條件 避免了模型試驗只能采取相似模型試驗的不足，具有全尺寸模擬等。與轎車相比，客車載客量大，車室空間狹小，在舒適性評價方面對車內(nèi)空 氣質量優(yōu)劣和熱舒適性的好壞要求更高。因此，進行空調(diào)客車的車內(nèi)空氣分布 和空氣品質的數(shù)值模擬研究，進而指導產(chǎn)品設計就具有十分重要的意義。第十章 計算流體動力學在客車空調(diào)系統(tǒng)設計中的應用第一節(jié)影響客車空調(diào)系統(tǒng)

8、噪聲的主要因素及其噪聲控制的基本方法二、CFD的研究進展及CFD軟件20世紀 80年代初，英國 CHAM公司首先推出了以 SIMPLE算法為基礎的商業(yè)化 CFD軟件PHOENICS，隨后更多的商業(yè)化 CFD軟件被不斷推出。在航空、航天、汽車等工業(yè)領域，利用 CFD 進行的反復設計、分析、優(yōu)化已成為標準步驟和重要手段。1933 年，英國人Thom首次用手搖計算機數(shù)值求解了二維黏性流體偏微分方程，CFD由此誕生。CFD的發(fā)展始于20世紀50年代，最初主要應用于航天和汽車工業(yè)，并帶動了所有與流體力學有關的其他行業(yè)蓬勃發(fā)展。自20 世紀 60年代以來，CFD在紊流模型、網(wǎng)格技術、數(shù)值算法、可視化和并行

9、計算等方面取得飛速發(fā)展，并給工業(yè)界帶來革命性變化。目前，國際上常見的商業(yè)化 CFD 通用軟件有：FLOTRAN、CFX、FLUENT、NUMECA、 PHOENICS、STAR-CD 等。第十章 計算流體動力學在客車空調(diào)系統(tǒng)設計中的應用第一節(jié)影響客車空調(diào)系統(tǒng)噪聲的主要因素及其噪聲控制的基本方法二、CFD的研究進展及CFD軟件第十章 計算流體動力學在客車空調(diào)系統(tǒng)設計中的應用 1. FLUENTFLUENT 是當前國際上較流行且市場占有率較高的商用 CFD 軟件包。由于具有豐富的物理模型、先進的數(shù)值方法以及強大的前后處理功能，在航空航天、汽車設計、石油天然氣、渦輪機設計等凡是與流體、熱傳遞及化學反

10、應等有關的工業(yè)領域均可使用。FLUENT的軟件設計基于 CFD 軟件群的思想，針對各種復雜流動的物理現(xiàn)象，采用不同的離散格式和數(shù)值方法，以期在特定的領域內(nèi)使計算速度、穩(wěn)定性和精度等方面達到最佳組合，從而高效解決各領域的復雜流動計算問題。開發(fā)了適用于各領域能夠模擬流體流動、傳熱傳質、化學反應和其他復雜物理現(xiàn)象的流動模擬軟件。為方便使用，軟件之間采用了統(tǒng)一的網(wǎng)格生成技術及共同的圖形界面，而各軟件之間的區(qū)別僅在于應用的工業(yè)背景不同。第一節(jié)影響客車空調(diào)系統(tǒng)噪聲的主要因素及其噪聲控制的基本方法二、CFD的研究進展及CFD軟件第十章 計算流體動力學在客車空調(diào)系統(tǒng)設計中的應用 1. FLUENT作為通用的

11、CFD軟件包，F(xiàn)LUENT 可模擬從不可壓縮到高度可壓縮范圍內(nèi)的復雜流動，而與之配合最好的標準網(wǎng)格軟件是 ICEM。FLUENT 系列軟件除通用的 CFD 軟件FLUENT、 POLYFLOW、FIDAP外，還包括工程設計軟件和教學軟件，以及面向特定專業(yè)應用的 ICE- PAK、AIRPAK 等軟件。由于采用了多種求解方法和多重網(wǎng)格加速收斂技術，因而 FLUENT 能達到最佳的收斂速度和求解精度。靈活的非結構化網(wǎng)格和基于解的自適應網(wǎng)格技術及成熟的物理模型，可以模擬高超聲速流場、傳熱與相變、化學反應與燃燒、多相流、旋轉機械、動/變形網(wǎng)格、噪聲、材料加工等復雜機理的流動問題。第一節(jié)影響客車空調(diào)系統(tǒng)

12、噪聲的主要因素及其噪聲控制的基本方法二、CFD的研究進展及CFD軟件第十章 計算流體動力學在客車空調(diào)系統(tǒng)設計中的應用 2. CFXCFX 由英國 AEA公司開發(fā)，是一種實用的流體工程分析工具，用于模擬流體流動、傳熱、多相流、化學反應 和 燃燒 等問題。優(yōu)勢在于處理流動物理現(xiàn)象簡單而幾何形狀復雜的問題，適用于直角 / 柱面 / 旋轉坐標系、穩(wěn)態(tài) / 非穩(wěn)態(tài)流動、瞬態(tài) / 滑移網(wǎng)格、不可壓縮 / 弱可壓縮 / 可壓縮流體、浮力流、多相流、非牛頓流體、化學反應、燃燒、NOx 生成、輻射、多孔介質及混合傳熱過程。CFX 采用有限元法，自動時間步長控制，SIMPLE 算法，代數(shù)多網(wǎng)格、ICCG、 Lin

13、e 、Stone 和 Block 等。其中，Stone解法能有效、精確地表達復雜幾何形狀，任意連接模塊即可構造所需的幾何圖形。在每一個模塊內(nèi)，網(wǎng)格的生成可以確保迅速、可靠地進行，這種多塊式網(wǎng)格允許擴展和變形。CFX 引進了各種公認的湍流模型，如 k- 模型，低雷諾數(shù) k-模型，以及代數(shù)雷諾、微分雷諾和微分雷諾通量模型等。CFX 的多相流模型可用于分析工業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)的各種流動，包括單體顆粒運動模型，連續(xù)相及分散相的多相流模型和自由表面的流動模型等。目前，CFX 和 FLUENT 都被 ANSYS 公司收購，成為其 ANSYS 系列產(chǎn)品的流體模塊。第一節(jié)影響客車空調(diào)系統(tǒng)噪聲的主要因素及其噪聲控制的

14、基本方法三、汽車空調(diào)系統(tǒng)數(shù)值模擬的一般步驟第十章 計算流體動力學在客車空調(diào)系統(tǒng)設計中的應用 對汽車空調(diào)系統(tǒng)進行數(shù)值模擬，一般分為如圖 10-1 所示的幾個步驟。圖 10-1 CFD 分析流程導學問題1.簡述軸類零件的結構特點及表達方案2.簡述斷面圖的畫法和標注方法3.簡述外螺紋的畫法及標注方法4.簡述齒輪輪齒的畫法及標注方法5.簡述錐度的畫法及標注方法6.寫出圖中尺寸公差所代表的含義7.寫出圖中幾何公差代號所代表的含義8.寫出圖中表面結構代號所代表的含義。任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制任務指導任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制一、分析齒輪軸的結構特點 齒輪軸的各組成部分都是同軸線的回轉體，且軸向尺

15、寸大于徑向尺寸，根據(jù)安裝與加工的要求，軸上有螺紋退刀槽和退刀槽、倒角和倒圓以及中心孔等工藝結構，還有鍵槽、與軸制成一體齒輪、錐度和螺紋等結構，如圖4-2-1所示。工藝結構與鍵槽已經(jīng)在任務1中作了介紹，這里介紹齒輪、錐度和螺紋等結構。任務指導任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制一、分析齒輪軸的結構特點（一）圓柱齒輪（a）直齒 （b）斜齒 （c）人字齒任務指導任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制一、分析齒輪軸的結構特點（一）圓柱齒輪1.齒數(shù)（z）2.齒頂圓直徑（da）3.齒根圓直徑（df）4.分度圓直徑（d）5.齒高（h）hahf6.齒距（p）齒厚齒槽寬8.中心距（a）9.壓力角（）7.模數(shù)（m）mp/直齒圓

16、柱齒輪各部分名稱及代號任務指導任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制一、分析齒輪軸的結構特點（一）圓柱齒輪任務指導任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制一、分析齒輪軸的結構特點（二）錐度1.錐度的定義:D/L=(D-d)/l=1:n2.錐度的標注任務指導任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制一、分析齒輪軸的結構特點（三）螺紋（a）外螺紋 （b）內(nèi)螺紋任務指導任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制一、分析齒輪軸的結構特點（三）螺紋（a）牙型 （b）三角形螺紋 （c）梯形螺紋 （d）鋸齒形螺紋1.螺紋牙型任務指導任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制一、分析齒輪軸的結構特點（三）螺紋內(nèi)外螺紋直徑2.螺紋直徑螺紋直徑有大徑、小徑、中徑三種

17、，如圖所示任務指導任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制一、分析齒輪軸的結構特點（三）螺紋3.螺紋線數(shù)（又稱頭數(shù)）4.螺距（P）和導程（Ph）單線螺紋：P=Ph多線螺紋：Ph=nP任務指導任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制一、分析齒輪軸的結構特點（三）螺紋螺紋旋向5.旋向任務指導任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制二、確定零件的表達方法軸線水平放置投射方向垂直于軸線采用局部剖視圖(一)主視圖的選擇(二)其他視圖的選擇鍵槽結構可用移出斷面圖和局部視圖退刀槽結構可用局部放大圖對中心孔可用標注的方法表達 采用1：1的比例和留裝訂邊的A3橫放圖幅，選擇齒輪軸的軸線為徑向主要基準，輪齒所在圓柱的右端面為軸向主要基準，齒輪

18、軸最左最右端面及有鍵槽軸段的右端面為輔助基準，繪制作圖基準線或中心線。任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制任務指導三、確定比例和圖幅并繪制圖框與作圖基準線或中心線任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制任務指導四、運用形體分析法和投影關系繪制圖形將齒輪軸分解為如圖所示的10個形體，每個形體的畫法如下：任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制任務指導（一）形體3的繪制方法及步驟四、運用形體分析法和投影關系繪制圖形(a)繪制主視圖 (b)繪制輪齒部分的局部剖視圖任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制任務指導（二）形體7的繪制方法及步驟四、運用形體分析法和投影關系繪制圖形(a) 方法與步驟一 (b) 方法與步驟二任務2減速器齒輪軸零

19、件圖的繪制任務指導（三）形體8的繪制方法及步驟四、運用形體分析法和投影關系繪制圖形（a）畫局部剖視圖 （b）畫局部視圖 （C）畫斷面圖任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制任務指導（四）形體10的繪制方法及步驟四、運用形體分析法和投影關系繪制圖形任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制任務指導（五）其它形體的繪制方法及步驟四、運用形體分析法和投影關系繪制圖形任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制任務指導五、標注尺寸 根據(jù)尺寸標注應遵循“正確、完整、清晰、合理”的基本要求和形體分析的方法，齒輪軸零件圖的尺寸標注按形體分析、選擇尺寸基準、標注定位尺寸、標注定形尺寸、標注總體尺寸、依次檢查三類尺寸的步驟進行。對螺紋的標注，國

20、家標準（GB/T4459.11995）規(guī)定，對標準螺紋應在表示公稱直徑的尺寸線或其引出線上注出相應的螺紋標記。任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制任務指導五、標注尺寸完整的普通螺紋標記（GB/T 1972003）由螺紋特征代號、尺寸代號、公差帶代號、旋合長度代號和旋向代號等五部分組成，尺寸代號、公差帶代號、旋合長度代號、左旋代號之間用橫線“”隔開，格式如下：任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制任務指導五、標注尺寸 本任務給出的螺紋標記“M12-6h”為公稱直徑為12的粗牙普通外螺紋，中徑和頂徑公差帶代號均為6h。因為是中等旋合長度的右旋粗牙普通外螺紋，所以螺距與旋合長度及旋向代號都可省略，只將螺紋標記“M

21、12-6h”標注在表示公稱直徑的尺寸線或其引出線上，如圖所示。任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制任務指導五、標注尺寸(一) 標注表面結構要求任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制任務指導六、標注技術要求1. 表面結構圖形符號畫法2. 表面結構要求在圖樣中的標注方法（1）標注總則表面結構圖形符號的相關尺寸表面結構代號的注寫方向(一) 標注表面結構要求任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制任務指導六、標注技術要求2. 表面結構要求在圖樣中的標注方法輪廓線或其延長線上（2）標注位置尺寸線或尺寸界線上指引線上幾何公差框格上(一) 標注表面結構要求任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制任務指導六、標注技術要求2. 表面結構要求在圖

22、樣中的標注方法（3）簡化標注多個表面具有相同的表面結構要求的簡化注法大多數(shù)表面有相同表面結構要求的簡化注法(二) 標注尺寸公差任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制任務指導六、標注技術要求1.相關的幾個概念公稱尺寸極限尺寸實際尺寸極限偏差尺寸公差下極限尺寸上極限尺寸上極限偏差下極限偏差2.標注尺寸公差任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制任務指導六、標注技術要求(2)只標注公差帶代號(1)只標注上下極限偏差數(shù)值(3)同時標注公差帶代號和上下極限偏差數(shù)值(三) 標注幾何公差任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制任務指導六、標注技術要求1.幾何公差的概念2.幾何公差代號與基準代號(三) 標注幾何公差任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制任務指導六、標注技術要求3. 幾何特征符號(三) 標注幾何公差任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制任務指導六、標注技術要求4. 幾何公差的標注方法(1)幾何公差代號的標注方法被測要素為輪廓線或表面的標注方法被測要素為軸線或對稱面的標注方法(三) 標注幾何公差任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制任務指導六、標注技術要求4. 幾何公差的標注方法(1)幾何公差代號的標注方法幾個不同被測要素具有相同幾何公差要求的標注方法同一個被測要素具有不同的幾何公差要求的標注方法(三) 標注幾何公差任務2減速器齒輪軸零件圖的繪制任務指導六、標注技術要求4. 幾何公差的