机械制图自编教材

项目一：制图的基本知识第一讲 机械制图国家标准一机械制图国家标准中的一些规定为适应生产发展和技术交流的需要，对图样的绘制方法、绘图格式及绘图规则等作出统一的规定，为此我国在1959年发布了国家标准机械制图，之后又作了几次重大修改，使其进一步向国际标准化组织靠拢，有利于工程技术的国际交流。1. 图纸幅面和格式（GB/T 146891993）【用标准图纸演示图纸的大小】表1-1 基本幅面尺寸 (单位mm)幅面代号A0A1A2A3A4尺寸BL8411189594841420594297420210297边框a25c105e2010图1-1 图框格式 2. 标题栏（GB/T 10609.11989）通常标题栏位于图框的右下角，看图的方向应与标题栏的方向一致。（GB/T10609.11989）技术制图 标题栏规定了两种标题栏格式，图1-2是第一种标题栏的格式及分栏，这种格式与ISO72001984相一致。3. 比例（GB/T 146901993）表1-2 种类比例第一系列第二系列原值比例1:1缩小比例1:2 1:5 1:10 1:110n1:210n 1:510n1:1.5 1:2.5 1:3 1:4 1:61:1.510n 1:2.510n1:310n 1:410n 1:610n放大比例2:1 5:1 110n:1210n:1 510n:12.5:1 4:1 2.510n:1410n:1注：n为正整数4. 字体（GB/T 146911993）【板书演示作业签名字体写法】图样上的汉字应采用长仿宋体字，字的大小应按字号的规定，字体的号数代表字体的高度。字体高度尺寸h为1.8、2.5、3.5、5、7、10、14、20mm。写汉字时字号不能小于3.5mm，字宽一般为h/1.5。图样中的西文字符可写成斜体或直体，斜体字的字头向右倾斜，与水平基线成75,字宽一般为h/2。在工程图样上填写标题栏、明细表和技术要求等栏目时，要按国标要求书写长仿宋体的汉字，材料牌号、尺寸数字等西文字符要按ISOGP字体书写。可按下述方法练习：(1) 用H或HB铅笔写字，将铅笔修理成圆锥形，笔尖不要太尖或太秃；(2) 按所写的字号用H或2H的铅笔打好底格，底格宜浅不宜深；(3) 字体的笔画宜直不宜曲，起笔和收笔不要追求刀刻效果，要大方简洁；(4) 字体的结构力求匀称、饱满，笔画分割的空白分布均匀。图1-3 铅笔手写字体示例5. 图线(GB/T 4457.42002和GB/T 174501998)机械制图的线型及应用(表1-3)图线的画法 在绘制虚线、点画线时，线和线相交处应为线段相交。当虚线在粗实线的延长线上时，在分界处要留空隙。点画线超出轮廓线的长度约为3mm 5mm。当要绘制的点画线长度较小时，可用细实线代替粗实线铅笔的修理，粗实线是图样中最重要的图线，为了把粗实线画的均匀整齐，关键是正确的修理和使用铅笔，绘制粗实线的铅笔以HB或B的铅笔为宜。将铅芯修理成长方体形，使用时用矩形的短棱和纸面接触，长方体铅芯的宽侧面和丁字尺或三角板的导向棱面贴紧，用力要均匀，速度要慢，一遍画不黑可重复运笔 表1-3细实线铅笔的修理和使用 画细实线、虚线、点画线等细线所用的铅笔牌号为H或2H，将铅芯修理成圆锥形。当铅芯磨秃后要及时修理，不要凑合着画。绘制虚线和点画线时，初学者要数丁字尺或三角板上的毫米数，这样经过一段时间的练习后，画出的虚线或点画线的线段长才能整齐相等。粗实线铅芯的修理和使用 画粗实线圆所用的铅芯为HB铅芯。使用时要调整圆规腿的关节，使铅芯和纸面垂直侧棱和纸面均匀接触，画圆时用力要均匀，速度要慢，一遍画不黑可反方向重复一遍。第二讲 尺寸标注几何作图一尺寸标注（GB/T 16675.2-1996）1. 尺寸标注的基本规则（图1-8）机件的真实大小应以图样上所注的尺寸数值为依据，与图形的大小及绘图的准确性无关；图样中的尺寸凡以毫米为单位时，不需标注其计量单位的代号或名称，否则需标注其计量单位的代号或名称；图样中所标注的尺寸，为该图样所示机件的最后完工尺寸，否则应另附说明；机件的每一尺寸，在图样上一般只标注一次，并应标注在反映该结构最清晰的图形上。 此外，为了使标注的尺寸清晰易读，标注尺寸时可按下列尺寸绘制：尺寸线到轮廓线、尺寸线和尺寸线之间的距离取6mm10mm，尺寸线超出尺寸界限2mm3mm，尺寸数字一般为3.5号字，箭头长5mm，箭头尾部宽1mm。图1-8 尺寸标注的基本规则2、尺寸数字的注写方法线性尺寸数字通常写在尺寸线的上方或中断处，尺寸数字应按图1-9所示的方向注写，并尽可能避免在图示30范围内标注尺寸，当无法避免时应引出标注。对于非水平方向上的尺寸，其数字方向也可水平地注写在尺寸线的中断处。另外尺寸数字不允许被任何图线所通过，否则，需要将图线断开。图1-9 线性尺寸数字的方向角度的数字一律写成水平方向，一般注写在尺寸线的中断处，也可写在尺寸线的上方，或引出标注（图1-10）。图1-10 角度的数字注写方法3、尺寸标注中的符号圆心角大于180时，要标注圆的直径，且尺寸数字前加“”；圆心角小于等于180时，要标注圆的半径，且尺寸数字前加“R”；标注球面直径或半径尺寸时，应在符号或R前再加符号“S”（图1-11）。图1-11 直径和半径符号斜度和锥度可按图1-12所示的方法标注。斜度和锥度符号的方向应与斜度和锥度的方向一致。图1-12 锥度和斜度的标注在同一图形中，对于尺寸相同的孔、槽等成组要素，可仅在一个要素上标注其数量和尺寸，均匀分布在圆上的孔可在尺寸数字后加注“EQS表示均匀分布（图1-13）。图1-13 相同要素的尺寸标注二、平面图形的绘制和尺寸标注1、平面图形的线段分析组成挂轮架平面图形的线段有的可以直接画出，如112、62等，这样的线段叫已知线段；有的线段的二个端点中只有一个端点可直接确定，而另一个端点由线段与其他线段的关系来确定，如圆弧R34、和R34相接的圆弧R142（图中R142未注出）等，这样的线段叫中间线段；有的线段二个端点都不能直接画出，要根据和线段相接的两端线段的关系来确定，如R20、R40的圆弧，两圆弧的公切线等，这样的线段叫连接线段。挂轮架的线段分析如图1-15所示。2、平面图形的尺寸分析挂轮架平面图形中的尺寸112、62等是确定图形几何元素形状大小的尺寸，叫定形尺寸；而R108、108、30等是确定圆心位置的，叫定位尺寸；112的圆心和垂直中心线是108和30等尺寸的起始位置，叫尺寸基准。挂轮架的尺寸分析如图1-16所示。标注尺寸可先注定形尺寸，再注定位尺寸。3、平面图形的画图步骤平面图形的画图步骤一般是先画定位轴线，再画已知线段，接着画中间线段，最后画连接线段，画连接线段时要精确求出线段的端点和半径。挂轮架的画图步骤如图1-17所示。图1-15 挂轮架线段分析图1-16 挂轮架尺寸分析图1-17 挂轮架画图步骤三、几何作图1.等分已知线段例：三等分已知线段AB。 过端点A作任一直线AC 用分规以任意的长度在AC上截取三等分得1、2、3点 连接3B 过1、2点作3B的平行线交AB于1 、2 即得三等分点2.等分圆周作多边形1）三等分圆周和作正三角形2）六等分圆周和作正六边形3）五等分圆周和作正五边形 平分半径OM得O1，以点O1为圆心，以O1 A为半径画弧，交ON于点O2。 以O2 A为弦长 ，自A点起在圆周依次截取得各等分点。4）任意等分圆周和作正n边形（如正七边形） 将已知直径AK七等分。以K点为圆心，AK为半径画弧，交直径PQ的延长线于M、N。自M、N分别向AK上的各偶数点（或奇数点）作直线并延长，交于圆周上，依次连接各点，得正七边形。3.圆弧连接1）圆弧连接的基本作图原理：与已知直线相切的圆弧（半径为R）圆心轨迹是一条直线，该直线与已知直线平行，且距离为R。从求出的圆心向已知直线作垂直线，垂足就是切点K。 与已知圆弧（O1为圆心，R1为半径）相切的圆弧（R为半径）圆心轨迹为已知圆弧的同心圆，该圆的半径Rx，要根据相切情况而定，当两圆外切时，Rx=R1+R。当两圆内切时，Rx=|R1-R|。其切点K在两圆的连心线与圆弧的交点处。例1 用半径为R的圆弧连接两直线AB和BC，如图所示。作图步骤： (1) 求圆心：分别作与已知直线AB、BC相距为R的平行线，其交点为， 即为连接弧（半径R）的圆心； (2) 求切点：自点O分别向直线AB及BC作垂线，得垂足K1和K2，即为切点； (3) 画连接弧：以O为圆心，R为半径，自点K1至K2画圆弧，即完成作图。例2 用半径为R的圆弧连接两已知圆弧（R1、R2），如图示作图步骤： (1) 求圆心：分别以O1、O2为圆心，R1R和R2R（外切时，如图（a）所示）、或RR1和RR2（内切时，如图（b）所示）、或R1R和R2R（内、外切，如图（c）所示）为半径画弧，得交点O，即为连接弧（半径R）的圆心； (2) 求切点：作两圆心连线O1O、O2O或O1O、O2O的延长线，与两已知圆弧（半径R1、R2）相交于点K1、K2，则K1、K2即为切点； (3) 画连接弧：以O为圆心，R为半径，自点K1至K2画圆弧，即完成作图。项目二：三视图的投影第一讲 投影的基本知识一、投影的概念 投影空间物体在光线的照射下，在地上或墙上产生的影子，这种现象叫做投影。 投影法在投影面上作出物体投影的方法称为投影法二、投影法的种类1.中心投影法：特性：投影大小与物体和投影面之间距离有关。2.平行投影法1）正投影法：（主要学习此种投影方法）特性：投影大小与物体和投影面之间距离无关2）斜投影法：投影线倾斜于投影面。三、正投影法的主要特性1.点的投影：点的投影仍是一点。2.直线的投影直线的投影一般情况下仍为直线，在特殊情况下积聚为一点。1）直线平行于投影面在该面上的投影ab反映空间直线AB的真实长度。即：ab=AB2）直线垂直于投影面在该面上的投影有积聚性，其投影为一点。3）直线倾斜于投影面在该面上的投影长度变短，即：ef=Efcos3.平面的投影平面的投影一般仍是相类似的平面图形，在特殊情况下积聚为直线。1）平面平行于投影面投影abc反映空间平面ABC的真实形状。2）平面垂直于投影面在投影面上的投影积聚为直线。3）平面倾斜于投影面投影klm面积变小。四、物体的三面投影图1.三面投影图的形成三投影面体系由三个相互垂直的投影面所组成。2.物体在三投影面体系中的投影 正面投影由前向后投影； 水平面投影由上向下投影； 侧面投影由左向右投影。第二讲 基本几何体的投影一、体的投影视图 体的投影实质上是构成该体的所有表面的投影总和。二、三面投影与三视图 体在三投影面体系中投影所得图形，称为三视图。 正面投影为主视图水平面投影为俯视图侧面投影为左视图三视图对应关系为：主、俯视图长相等（简称长对正）主、左视图高相等（简称高平齐）俯、左视图宽相等且前后对应 (宽相等）三视图之间方位对应关系主视图反映物体的上、下、左、右俯视图反映物体的前、后、左、右左视图反映物体的上、下、前、后三、平面体的投影1、常见的平面几何体它们的表面都是由平面形围成的，因此，绘制平面立体的三视图，实质是画出组成平面立体各表面的平面形及交线的投影。2、棱柱体的投影1）.作图：作图时先画反映底面实形的那个投影，然后再画其它两面投影。2).平面立体表面上的点：平面立体表面上的点与平面上取点的方法相同，要判别投影的可见性。三、棱锥体的投影表面上的点采用辅助线的方法作图。结论：1.由于平面立体的棱线是直线，所以画平面立体的投影图，就是先画出各棱线交点的投影，然后顺次连线，并注意区别可见性。2.分析围成立体表面的平面图形的投影特性。3.平面立体投影图中的每一条线，表达的是立体表面上一条棱线或是一个有积聚性面的投影。4.平面立体投影图，都是由封闭的线框组成，一个封闭的线框一般代表着立体的某个面的投影。四、回转体的投影1、常见的回转体回转体一动线绕一定直线旋转而成的曲面，称为回转面。由回转面或回转面与平面所围成的立体称为回转体。2、圆柱体的投影水平投影为一圆，反映顶、底圆的实形，圆柱面上所有素线都积聚在该圆周上。圆柱体表面上的点：已知：正面投影上的n、m的投影，求其它两面的投影。分析：m为可见，在前半圆柱面上，n 为不可见，在后半圆柱面上。其水平投影积聚在圆周上，先求出m、n，再求m、n。3、圆锥体的投影圆锥体是由圆锥面和底面所围成的立体。圆锥面是一直母线绕与它相交的回转轴旋转而成的。圆锥体表面上的点例：已知圆锥体表面上一点K的正面投影k，求另两个投影。解1、辅助素线法：过锥顶S和已知点K作直线S1，连sk与底边交于1，然后求出该素线的H面和W面投影s1和s 1 ，最后由k求出k和k。解2、辅助圆法：过已知点K作纬圆，该圆垂直于轴线，过k 作纬圆的正面投12，然后作出水平投影k在此圆周上，由k 求出k，最后求出k。4、球体的投影球是圆母线绕其直径回转轴旋转而成的。球的三面投影均为圆，且与球的直径相等。例：已知A、B两点在球面上，并知a和b的投影，求A、B两点的另两个投影。作图：过a作直线OX得水平投影12，正面投影为直径为12的圆，a必在此圆周上。因a可见，位于上半球，求得a，由a、a 求出a，因a 在右半球，所以a不可见。因为b处于正面投影外形轮廓线上，可由b直接求得b、b。第三讲 截交线和相贯线一、平面立体被截切概念：截切用一个与立体相交的平面， 截去立体的一部分。 截平面用以截切立体的平面。 截交线截平面与立体表面的交线。 截断面因截平面的截切，在立体上形成的平面。截交线的性质：截交线是一封闭的平面多边形，它是截平面与立体表面的共有线。实质：求两平面的交线。求截交线的方法 ： 空间分析：分析截平面与立体的相对位置，确定截交线的形状。分析截平面与投影面的相对位置。确定截交线的投影特性。 画投影图：求出平面立体上被截断的各棱线与截平面的交点，然后顺次连直线。 求各棱线与截平面的交点的方法是棱线法。例1：求作四棱锥被截切后的水平投影和侧面投影。 例2：正垂面截切六棱柱，完成截切后的三面投影。二、平面与回转体相交截交线的性质：截交线是截平面和回转体表面的共有线，截交线上任意点 都是它们的共有点。截交线是封闭的平面图形。截交线的形状，取决于回转体表面的形状及截平面相对于回转体轴线的位置。求截交线的方法和步骤：1) 分析回转体的表面性质、截平面与投影面的相对位置、截平面与回转体的相对位置，初步判断截交线的形状及其投影特性。2) 求出截交线上的点，首先找特殊点，然后补充一般点。3) 补全轮廓线，光滑地连接各点，得到截交线的投影。1、平面与圆柱体相交截平面与圆柱轴线平行，截交线为矩形。截平面与圆柱轴线垂直截交线为圆。截平面与圆柱轴线倾斜截交线为椭圆。例1：求斜切圆柱体的投影，已知正面和水平面投影，完成侧面投影。作图过程： 求特殊点 即找最高、最低、最左、最右、最前、最后点可确定出椭圆长、短轴的端点。 求一般点 从正面投影上选取A、B、C、D四点分别求出水平面和侧面投影。 光滑地连接各点例2：已知圆柱截断体的正面和侧面投影，求水平投影。分析：圆柱的轴线是侧垂线，截断体分别由侧平面、正垂面、水平面截切圆柱体而成的。 侧平面与圆柱轴线垂直，截交线为圆弧，其正面投影为直线，侧面投影为圆弧。 正垂面与圆柱轴线倾斜，截交线为部分椭圆，正面投影为直线，侧面投影与圆重合。 水平面与圆柱轴线平行截交线为矩形，正面、侧面投影均直线。例3：求开槽圆柱的左视图。分析：槽是由三个截平面形成的，左右对称的两个截平面是平行于圆柱轴线的侧平面，它们与圆柱面的截交线均为两条直素线，与上底面的截交线为正垂线。另一个截平面是垂直于圆柱轴线的水平面，它与圆柱面的截交线为两段圆弧。三个截平面间产生了两条交线，均为正垂线。2、平面与圆锥体相交截平面与锥体的截切位置和轴线倾角不同，截交线的形状不同。（倾角为截切面与轴线倾角）1、截平面垂直于圆锥轴线，倾角为=90，截交线为圆形2、截平面与圆锥轴线倾斜，倾角，截交线为椭圆。3、截平面与圆锥轴线倾斜面，倾角=截交线为抛物线。4、截平面与圆锥轴线平行或倾角，截交线为双曲线。5、截平面过锥顶截交线为三角形例1：已知圆锥体的正面投影和部分水平面投影，求斜切圆锥体的水平投影和侧面投影。圆锥体的轴线为铅垂线，截平面与圆锥轴线的倾角大于圆锥母线与轴线的夹角，截交线为椭圆。截平面是正垂面，截交线的正面投影为直线。作图：1.求特殊点 最高点B，最低点A ；圆锥体的前后素线与截交线的正面投影的交点cd重影为一点，其余两面投影根据投影关系，求出；截交线的最前点K和最后点L，正面投影重影于ab的中点。2.求一般点。3.光滑连接各点的同面投影。例2：已知顶尖被截切后的正面和侧面投影，求作水平投影。分析：顶尖头是由相连的圆锥体和圆柱体被两个平面截切而成，轴线为侧垂线，截平面分别为侧平面和水平面。 侧平面与圆柱轴线垂直，与圆柱的截交线为圆弧，正面投影为直线，侧面投影为圆弧的实形。水平面与圆柱的截交线为开口矩形，与圆锥的截交线为双曲线，其正面和侧面投影均为直线 。3、平面与球体相交球被平面截切，截交线均为圆。由于截平面位置不同，截交线的投影有二种情况：截平面为平行面，在所平行的投影面上的投影为截交线圆的实形。截平面为垂直面，在所垂直的投影面上，截交线的投影为直线。在其它投影面上截交线的投影为椭圆。例1：已知圆球体被截切后的正面投影，求作水平投影。分析：截平面为正垂面，截交线的正面投影为直线，水平投影为椭圆。作图：1.求特殊点 截交线的最低点A和最高点B也是最左点和最右点，还是截交线水平投影椭圆短轴的端点，水平投影a、b在其正面投影轮廓线的水平投影上。ef是截交线与球的水平投影轮廓线的正面投影的交点，其水平投影ef在球的水平投影轮廓线上。ab的中点 c d是截交线的水平投影椭圆长轴端点的正面投影，其水平投影c、d投影在辅助纬圆上。2.求一般点选择适当位置作辅助水平面，与 ab的交点g 、h为截交线上两个点的正面投影，其水平投影g、h投影在辅助纬圆上。例2：已知带通槽半球的正面投影，完成水平和侧面投影。分析：半球的通槽由三个平面构成，一个水平面和两个侧平面截切圆球，它们与球面的截交线都是分别平行于投影面的圆弧。作图的关键是确定截交圆弧的半径，可根据截平面位置确定。1、通槽的水平投影作图：过槽底部作辅助水平面，水平投影为圆，并在圆周上截取与正面投影相对应的前后两段圆弧。2、通槽侧面投影的作图：两侧平面距球心等远，两圆弧的半径相等，两段圆弧的侧面投影重合。三、两回转体表面的相贯线两回转体的相交叫相贯，其表面产生的交线叫相贯线。共有性相贯线是两立体表面的共有线。表面性相贯线位于两立体的表面上。封闭性相贯线一般是封闭的空间曲线。找两回转体表面上的一系列共有点的投影。求共有点的方法有：积聚性法和辅助平面法。根据三面共点原理，利用辅助平面求出两回转体表面上的共有点。v 分析两回转体表面性质，即两回转体相对位置和相交情况。v 求相贯线上的特殊点。v 求相贯线上的一般点。假想用辅助平面截切两回转体，分别得出两回转体表面的截交线，截交线的交点是相贯线上的点。使辅助平面与两回转体表面的截交线的投影是最简单形状（直线或圆）。一般选投影面平行面。例1：如图示，求两圆柱正交的相贯线。 例2：求圆柱和圆锥相贯线的正面和侧面投影。1.两回转体共轴线相交 两回转体有一个公共轴线相交时，它们的相贯线都是平面曲线圆。2.两圆柱体直径相等且轴线相交相贯线为两个相同的椭圆，椭圆平面垂直于两轴线所决定的平面。项目三：组合体的分析及画法第一讲 组合体的组合形式及形体分析 组合体由几个基本几何体组成的物称为组合体。一、组合体的组合形式 二、几何形体间表面的连接关系1.两形体表面平齐连成一个平面3.两形体表面相交4.两形体表面相贯5.两形体表面相切三、组合体的形体分析法 形体分析法假想把组合体分解为若干个简单的基本 形体，并分析它们之间的相对位置及组合形式。第二讲 组合体视图的画法一、形体分析法形体分析法是画图、看图和标注尺寸的基本方法。二、选择主视图选主视图的原则：（1）最能反映组合体的形体特征；（2）考虑组合体的正常位置，把组合体的主要平面或主要轴线放置成平行 或垂直位置。（3）在俯视图、左视图上尽量减少虚线。三、选择比例、布置视图四、画图步骤1）布置视图 将各视图均匀地布置在图幅内，并画出对称中心线、轴线和定位线。2）画底稿 画图顺序按照形体分析，先画主要形体，后画细节；先画可见的图线，后画不可见的图线。将各视图配合起来画；要正确绘制各形体之间的相对位置；要注意各形体之间表面的连接关系。3）检查、描深例1：画出组合体的三视图。1、画中心线和基准线2、画底板3、画圆筒4、画支承板5、画肋板6、检查、描深例2：根据立体图画出组合体的三视图。1、画各视图的中心线或定位线2、画底板3、画圆锥台 4、检查、描深例3：画组合体的三视图。第三讲 组合体视图的尺寸标注标注尺寸的基本要求 1.正确尺寸标注要符合国家标准。 2.完整尺寸必须注写齐全，既不遗漏，也不重复。 3.清晰标注尺寸的位置要恰当，尽量注写在最明显的地方。 4.合理所注尺寸应符合设计、制造和装配等工艺要求。 标注尺寸的基本规则 1.尺寸数值为零件的真实大小，与绘图比例及绘图准确度无关。 2.图样中的尺寸以mm为单位，如采用其它单位，必须注明单位名称。 3.图中所注尺寸为零件完工后尺寸。 4.每个尺寸一般只标注一次。一、基本体的尺寸标注组合体的视图只能表达立体的形状，而立体的真实大小要由视图上标注的尺寸数值来确定。1.棱柱、棱锥的尺寸标注2.回转体的尺寸标注注意：圆柱、圆锥底圆直径尺寸加注尺寸符号，一般注在非圆视图上。二、切割体的尺寸标注标注尺寸的步骤：标注出原来整体时的尺寸； 标注切口部分的尺寸。注意：不应标注截交线的大小尺寸。截交线上的尺寸应标注截平面的位置尺寸。相贯线上不标注尺寸，只标注产生相贯线各形体的定形、定位尺寸。三、组合体的尺寸标注1.组合体的尺寸种类定形尺寸确定各基本形体的形状和大小的尺寸。定位尺寸确定各基本形体间的相对位置尺寸。总体尺寸组合体的总长、总宽、总高尺寸。2.组合体的尺寸基准尺寸基准标注或度量尺寸的起点。选择尺寸基准和标注尺寸时应注意：）在尺寸基准的数量上，物体的长、宽、高每个方向最少要有一个。）通常以组合体较重要的端面、底面、对称平面和回转体的轴线为基准。）回转体一般确定其轴线的位置为基准 。）以对称平面为基准标注对称尺寸时，不应从对称平面往两边标注。3.组合体尺寸的布置 1）应将多数尺寸标注在视图外，与两视图有关的尺寸， 尽量布置在两视图之间。2）尺寸应布置在反映形状特征最明显的视图上，半径尺寸应标注在反映圆弧实形的视图上。3）尽量不在虚线上标注尺寸。4）尺寸线与尺寸线或尺寸界线不能相交，相互平行的尺寸应按“大尺寸在外，小尺寸在里”的方法布置。5）同轴回转体的直径尺寸，最好标注在非圆的视图上。6）同一形体的尺寸尽量集中标注。4.标注尺寸的步骤1）形体分析2）标注各基本形体的定形尺寸；3）选择长宽高三个方向的尺寸基准，标注各形体的定位尺寸；4）标注总体尺寸；5）对尺寸作适当的调整，检查是否正确、完整等。例：标注下图组合体的尺寸适当调整，标注全部尺寸项目四：标准件和常用件第一讲 螺纹一、螺纹的基本要素（1）螺纹牙形在通过螺纹轴线的断面上，螺纹的轮廓形状，称为螺纹牙形。它有三角形、梯形、锯齿形和矩形等。不同的螺纹牙形，有不同的用途。（2）螺纹直径 大径（公称直径）是螺纹的最大直径，即与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径，用d（外螺纹）或D（内螺纹）表示。 小径 是螺纹的最小直径，即与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径，称为小径，用d1（外螺纹）或D1（内螺纹）表示。 中径 在大径与小径圆柱面之间有一假想圆柱，在母线上牙形的沟槽和凸起宽度相等。此假想圆柱称为中径圆柱，其直径称为中径。它是控制螺纹精度的主要参数之一。（3）螺纹线数（n）螺纹有单线（常用）和多线之分，沿一条螺旋线形成的螺纹为单线螺纹；沿轴向等距分布的两条或两条以上的螺旋线所形成的螺纹为多线螺纹。（4）螺距（P）和导程（Ph） 螺纹相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，称为螺距。同一条螺纹线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，称为导程，由图75可知，螺距和导程的关系：单线螺纹 P=Ph； 多线螺纹 Ph=nP（5）旋向: 螺纹分右旋和左旋两种。顺时针旋转时旋入的螺纹，称为右旋螺纹。逆时针旋转时旋入的螺纹，称为左旋螺纹。 工程上常用右旋螺纹。只有牙形、直径、螺距、线数和旋向完全相同的内外螺纹，才能相互旋合。二、螺纹的规定画法 机械制图国家标准对螺纹画法作了详细的规定。 1、外螺纹的画法 外螺纹不论其牙形如何，螺纹的牙顶（大径）及螺纹终止线用粗实线表示，螺杆的倒角或倒圆部分也应画出；牙底（小径）用细实线表示。画图时小径尺寸近似地取d10.85d。在垂直于螺纹轴线投影面上的视图中，表示牙底的细实线圆只画3/4圈，此时倒角省略不画。画剖视图时螺纹终止线只画一小段粗实线到小径处，剖面线应画到粗实线。 2、内螺纹的画法在剖视图中，小径用粗实线表示，大径用细实线表示；在投影为圆的视图上，表示大径圆用细实线只画约3/4圈，倒角圆省略不画，螺纹的终止线用粗实线表示，剖面线画到粗实线处。绘制不穿通的螺纹时应将螺纹孔和钻孔深度分别画出，一般钻孔应比螺纹孔深约4倍的螺距，钻孔底部的锥角应画成120。表示不可见螺纹所有图线均画成虚线。3、内外螺纹连接的画法以剖视图表示内外螺纹连接时，其旋合部分按外螺纹的画法表示，其余部分仍按各自的规定画法表示。要注意的是要使内外螺纹的大小径对齐。在剖视图中，剖面线应画到粗实线；当两零件相邻接时，在同一剖视图中，其剖面线的倾斜方向相反或方向一致但间隔距离不同。三、常用螺纹的分类和标注1、螺纹的分类螺纹按用途分为连接螺纹和传动螺纹两类，前者起连接作用，后者用于传递动力和运动。2、螺纹的标注螺纹按国标的规定画法画出后，图上并未标明牙型、公称直径、螺距、线数和旋向等要素，因此，需要用标注代号或标记的方式来说明。（1）普通螺纹普通螺纹的牙形角为60，有粗牙和细牙之分，即在相同的大径下，有几种不同规格的螺距，螺距最大的一种，为粗牙普通螺纹，其余为细牙普通螺纹。 螺纹代号：粗牙普通螺纹代号用牙型符号“M”及“公称直径”表示；细牙普通螺纹的代号用牙型符号“M”及“公称直径螺距”表示。当螺纹为左旋时，用代号LH表示。右旋省略标注。 标注时注意：粗牙螺纹允许不标注螺距。 旋合长度是指内外螺纹旋合在一起的有效长度，分为短、中、长三种，分别用代号S、N、L表示，相应的长度可根据螺纹公称直径及螺距从标准中查出。当旋合长度为中等时，“N”可省略。 例：已知细牙普通螺纹，公称直径为20mm，螺距为2mm，中径公差带代号为5g，顶径公差带代号为6g，短旋合长度。其标注形式为： （2）梯形和锯齿形螺纹 梯形螺纹用来传递双向动力。其牙形角为30，不按粗细牙分类；锯齿形螺纹用来传递单向动力。梯形螺纹、锯齿形螺纹只标注中径公差带代号；旋合长度只分为N、L两组，当旋合长度为N时不标注。 如梯形螺纹的标记形式为：例： Tr407-6H “Tr”表示梯形螺纹，“40”为公称直径，“7”为螺距，“6H”为中径公差带代号，中旋合长度。（3）管螺纹在水管、油管、煤气管的管道连接中常用管螺纹，管螺纹分为非螺纹密封的内、外管螺纹和用螺纹密封的管螺纹。管螺纹应标注螺纹特征代号和尺寸代号；非螺纹密封的外管螺纹还应标注公差等级。标记形式为：标注时注意：尺寸代号不是管子的外径，也不是螺纹的大径，而是指管螺纹用于管子孔径英寸的近似值；公差等级代号对外螺纹分A、B两级标注，内螺纹不标记；右旋螺纹的旋向不标注，左旋螺纹标注“LH”。 管螺纹在图样上一律标注在引出线上，引出线应由大径或由对称中心处引出。第二讲 常用螺纹紧固件一、螺纹紧固件螺纹紧固件就是运用一对内、外螺纹的连接作用来连接紧固一些零部件。常用的螺纹紧固件有螺钉、螺栓、螺柱（亦称双头螺柱）、螺母和垫圈等。根据螺纹紧固件的规定标记，就能在相应的标准中查出有关的尺寸，通常只需用简化画法画出。 2、螺纹紧固件的画法螺纹紧固件一般不画零件图，当需要用图形表达时，可从表中查出各部分尺寸，按规定画法画出，学以公称直径d为基数，按一定的比例关系画出。图示为螺栓、螺柱、螺母、垫片的简化画法。3、螺纹紧固件的连接螺纹紧固件连接是一种可拆卸的连接，常用的连接形式有：螺钉连接、螺栓连接、螺柱连接等。画图时应遵守三条基本规定： 两零件的接触面只画一条线，不接触面必须画两条线。 在剖视图中，当剖切平面通过螺纹紧固件的轴线时，这些件都按不剖处理，即只画外形，不画剖面线。 相邻两被连接件的剖面线方向应相反，必要时可以相同，但必须相互错开或间隔不一致；在同一张图上，同一零件的剖面线在各个视图上，其方向和 二、螺栓连接的画法 1、 螺栓连接螺栓用来连接不太厚、而且又允许钻成通孔的零件。在被连接的零件上先加工出通孔，通孔略大于螺栓直径，一般为1.1d。将螺栓插入孔中垫上垫圈，旋紧螺母，螺栓连接的画法如图。画螺栓连接图的已知条件是螺栓的型式规格、螺母、垫圈的标记，被连接件的厚度等。螺栓的公称长度 L1+ 2+h（或s）+m+a2、螺柱连接 当两个连接件中有一个较厚，加工通孔困难或因频繁拆卸，又不宜采用螺钉连接时，一般用螺柱连接。如图713所示，1加工成通孔，2上加工出螺纹孔，然后将双头螺柱的一端（旋入端）旋紧在螺孔内，再在双头螺柱的另一端（紧固端）套上带通孔的被连接零件加上垫片，拧紧螺母。螺孔深度与螺柱的旋入端bm有关。用螺柱连接时，应根据螺孔件的材料选择螺柱的标准号，即确定bm长度。钢：bm=d， 铸铁：bm=（1.251.5）d，铝：bm=2d。螺柱的公称长度 L+h+m+a根据计算出螺柱的长度，还需根据螺柱的标准系列选取标准值。计算后从相应的螺柱公称长度系列中选取与它相近的标准值。采用螺柱连接时，螺柱的拧入端必须全部地旋入螺孔内，为此，螺孔的深度应大于拧入端长度，螺孔深一般取拧入深度（bm）加两倍的螺距（P），即bm+2P。画螺柱连接图时，要注意以下几点： 连接图中，螺柱旋入端的螺纹终止线应与结合面平齐，表示旋入端全部拧入，足够拧紧。 弹簧垫圈用作防松，外径比普通垫圈小，以保证紧压在螺母底面范围之内。弹簧垫圈开槽的方向应是阻止螺母松动的方向，在图中应画成与水平线成60上向左，下向右的两条线。 螺孔深度的画法 螺柱连接的画法3、螺钉连接的画法螺钉连接用于不经常拆卸，并且受力不大的零件。它的两个被连接零件较厚的加工出螺孔，较薄的零件加工出通孔，不用螺母，直接将螺钉穿过通孔拧入螺孔中。图715所示为螺钉连接的简化画法。螺钉的公称长度 L+ bm t间隔必须一致。第三讲 键联接和销联接一、键的功用、种类1、键的功用用键将轴与轴上的传动件(如齿轮、皮带轮等)联接在一起，以传递扭矩。2、键的种类键是标准件，种类类多，常用的键有平键、半圆键、钩头楔键和花键等多种。（1） 普通平键联接图7-1 普通平键联接普通平键的基本尺寸有键宽b、高h和长度L，例如b=8,h=7,L=25,A型平键，则标记为：键825（GB/T 1096-1979）。轴上键槽的深度t和轮毂上键槽的深度t1可由相关手册中查出。轴、轮毂键槽的表示方法和尺寸标注见图7-1。（2） 半圆键联接图7-2 半圆键半圆键的基本尺寸有键宽b、高h、直径d1和长度L，例如b=6,d1=25,L=24.5,则标记为：键625（GB/T1099-1979）。轴上键槽的深度t可由相关手册中查出。轴、轮毂键槽的表示方法和尺寸标注见图7-2。（3） 钩头楔键钩头楔键的基本尺寸有键宽b、高h和长度L，例如b=18,h=11,L=100,则标记为：键18100（GB1565-79）。轴、轮毂和键的装配画法见图7-3。图7-3 钩头楔键（4） 花键外花键的画法和螺纹相似，大径用粗实线绘制，小径用细实线绘制，但是，大小径的终止线用细实线表示，键尾用与轴线成30的细实线表示。当采用剖视时，若剖切平面平行于键齿剖切，键齿按不剖绘制，且大小径均采用粗实线画出。在反映圆的视图上，小径用细实线圆表示。外花键的标注可采用一般尺寸标注法和代号标注法两种。一般尺寸标注法应标注出大径D、小径d、键宽B(及齿数N)、工作长度L；用代号标注时，指引线应从大径引出，代号组成为：齿数小径小径公差带代号大径大径公差带代号齿宽公差带代号内花键的画法和标注和外花键相似，只是表示公差带的代号用大写字母表示。花键连接的画法和螺纹连接的画法相似，即公共部分按外花键绘制，不重合部分按各自的规定画法绘制。图7-4 花键联接销：销是标准件，主要用于零件间的连接或定位。常用的销有圆柱销、圆锥销、开口销等。销的有关标准见附表。书上表7-5为销的型式，标记和联接画法。第四讲 滚动轴承与弹簧滚动轴承是支承轴的一种标准件。由于结构紧凑，摩擦力小，所以得到广泛应用。一、 滚动轴承的构造、类型和代号滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架等零件组成，如图7-45所示。常用的滚动轴承有以下三种，它们通常是按受力方向分类：（1）深沟球轴承 适于承受径向载荷，如图7-45a所示。（2）推力轴承 适于承受轴向载荷，如图7-45b所示。（3）圆锥滚子轴承 用于同时承受径向和轴向载荷，如图7-45c所示。滚动轴承的标记由名称、代号及标准号组成。代号包括公差等级和型号，轴承公差等级分为B、C、D、E、H五级，其中G级最低，在标记中规定省略标注。滚动轴承型号的意义如下表位数（从右向左）数字代表的意义型号0123456789第一、二位轴承内径型号数字为00010203时分别表示轴承内径 d=10121517毫米；型号数字为44-99时，型号的数字乘5即为轴承的内径尺寸。第三位轴承外廓系列特轻系列轻窄系列中窄系列重窄系列轻宽系列中宽系列特轻系列超轻系列超轻系列第四位轴承类型向心球轴承调心球轴承向心短圆柱滚子轴承调心滚子轴承滚针轴承螺旋滚子轴承向心推力球轴承圆锥滚子轴承推力球轴承推力圆锥滚子轴承滚动轴承的标注格式如下：名称 国标编号 代号例1 轴承 GB273.3-82 D305按国家标准GB273.3-82制造的公差等级为D级，内径25mm（05）外壳中窄系列（3）的向心球轴承（类型为0）。例2 轴承 GB273.1-81 7209按国家标准GB273.1-81制造的、G级公差(省略不注)、内径45（09）外廓轻窄系列（2）的圆锥滚子轴承（7）。例3 轴承 GB301-84 8410按国家标准GB301-84制造的、G级公差(省略不注)、内径50（10）外廓重窄系列（4）的推力球轴承（8）。二、 滚动轴承的画法 深沟球轴承的规定画法GB/T4459.7-1998对滚动轴承的画法作了统一规定，有简化画法和规定画法之分，简化画法又分为通用画法和特征画法。图（a）为深沟球轴承的通用画法，图（b）为特征画法，图（c）为规定画法。a) 滚动轴承的代号滚动轴承的代号由基本代号、前置代号和后置代号组成，其排列顺序为： 前置代号、基本代号、后置代号。1) 基本代号表示滚动轴承的基本类型、结构和尺寸，是滚动轴承代号的基础。滚动轴承的基本代号由类型代号、尺寸系列代号、内径代号构成。类型代号用阿拉伯数字或大写拉丁字母表示，尺寸系列代号和内径代号用数字表示。例如：【类型代号】类型代号用阿拉伯数字或大写拉丁字母表示【尺寸系列代号】尺寸系列代号由两位数字组成，左边一位为滚动轴承的宽（高）度系列代号，右边一位为直径系列代号。尺寸系列代号决定了轴承的外径(D)和宽度(B)。【内径代号】内径代号表示轴承的内径，对于内径在20mm至480mm之间的轴承(22mm、28mm、32mm除外)，其内径代号为内径除以5的商数，商数为个位数时，需在商数左边加0。例如，内径为40mm，则内径代号为08。至于内径大于480mm，或小于20mm的滚动轴承，其内径代号可查相关国家标准。2) 前置代号和后置代号前置和后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改进时，在其基本代号左、右添加的补充代号。具体内容可查阅有关的国家标准。具体各种滚动轴承画法见书上表7-8三、 圆柱螺旋压缩弹簧1) 圆柱螺旋压缩弹簧各部分的名称及尺寸计算簧丝直径d制造弹簧所用金属丝的直径。弹簧外径D弹簧的最大直径。弹簧内径D1弹簧的内孔最小直径，D1=D-2d。弹簧中径D2弹簧轴剖面内簧丝中心所在柱面的直径，D2=（D1 +D2）/2= D1+d=D-d。有效圈数n保持相等节距且参与工作的圈数。支承圈数n0为了使弹簧工作平衡，端面受力均匀，制造时将弹簧两端的3/4至圈压紧靠实，并磨出支承平面。这些圈只起支承作用而不参与工作，所以称为支承圈。支承圈数n0表示两端支承圈数的总和，一般为1.5、2、2.5圈。总圈数n1有效圈数和支承圈数的总和。节距t相邻两有效圈上对应点间的轴向距离。自由高度H0未受载荷作用时的弹簧高度（或长度），H0=nt+(n0-0.5)d。展开长度L制造弹簧时所需的金属丝长度，按螺旋线展开L可按下式计算：Ln1旋向与螺旋线的旋向意义相同，分为左旋和右旋两种。2) 圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法弹簧的规定画法：GB/T 4459.41984对弹簧画法作了如下规定：在平行于螺旋弹簧轴线的投影面的视图中，其各圈的轮廓应画成直线；有效圈数在四圈以上时，可以每端只画出12圈（支承圈除外），其余省略不画；螺旋弹簧均可画成右旋，但左旋弹不论画成左旋或右旋，一律要注写出旋向“左”字；螺旋压缩弹簧如要求两端并紧且磨平时，不论支承圈多少均按支承圈为2.5圈绘制，必要时也可按支承圈的实际结构绘制。【例如】 已知圆柱螺旋压缩弹簧的中径D2=38，簧丝直径d=6，节距t=11.8，有效圈数n=7.5，支承圈数n0=2.5，右旋，试画出弹簧的轴向剖视图。弹簧外径D= D2+d=38+6=44自由高度H0=nt+( n0-0.5)d=7.511.8+(2.5-0.5)6=100.5画图步骤如图7-52所示。本例的有效圈数每端画了一圈。第五讲 齿 轮齿轮是机械传动中广泛应用的传动零件，它可以用来传递动力，改变转速和旋转方向。一、齿轮的传动类型及参数1常见的齿轮传动形式：圆柱齿轮传动用于两平行轴之间的传动，见书上图7-24a。圆锥齿轮传动用于两相交轴之间的传动，见书上图7-24b。蜗轮蜗杆传动用于两交叉轴之间的传动，见书上图7-24c。2 圆柱齿轮各部分名称和尺寸关系齿数z 轮齿的个数，它是齿轮计算的主要参数之一。齿顶圆da 通过齿轮各齿顶端的圆，称为齿顶圆齿根圆df 通过齿轮各齿槽根部的圆，称为齿根圆分度圆d 在该圆上齿槽宽e与齿厚s相等，即e = s 。齿距p、齿厚s、齿槽e 在分度圆上，相邻两齿廓对应点之间的弧长为齿距；在标准齿轮中，分度圆上e = s ，p=s+e齿高h、齿顶高ha、齿根高hf 轮齿在齿顶圆与齿根圆之间的径向距离为齿高；齿顶圆与分度圆的径向距离为齿顶高；分度圆与齿根圆的径向距离为齿根高。模数m 由于齿轮的分度圆周长=zp=d，则d=zp/，为计算方便，将p/称为模数m，则d=mz。模数的数值已标准化。压力角（啮合角） 在节点处，两啮合齿轮齿廓曲线的公法线与两节圆的公切线所夹的锐角，称为压力角，我国采用的压力角一般为20。中心距 齿轮副的两轴线之间的最短距离，称为中心距。二、 直齿圆柱齿轮的规定画法单个齿轮的画法 国家标准只对齿轮的轮齿部分作了规定画法，其余结构按齿轮轮廓的真实投影绘制。GB4459.284规定齿轮画法为：齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制；分度圆和分度线用点画线绘制；齿根圆和齿根线用细实线绘制，也可省略不画。在剖视图中，齿根线用粗实线绘制；当剖切平面通过齿轮轴线时，轮齿一律按不剖处理。两齿轮啮合的画法 两齿轮轮啮合时，除啮合区外，其余部分按单个轮齿绘制。啮合区按如下规定绘制，在投影为圆的视图上，两分度圆画成相切。也可将齿根圆及啮合区内的齿顶圆省略不画。三、圆锥齿轮简介锥齿轮常用于垂直相交轴齿轮副传动。轮齿分布在圆锥面上，齿厚、模数和直径，由大端到小端是逐渐变小的。为了便于设计和制造，规定以大端模数为标准来计算各部分尺寸。（1） 直齿圆锥齿轮的画法直齿圆锥齿轮的齿坯如下图所示，其基本形体结构由前锥、顶锥、背锥等组成。由于圆锥齿轮的轮齿在锥面上，所以齿形和模数沿轴向是变化的。大端的法向模数为标准模数，法向齿形为标准渐开线。在轴剖面内，大端背锥素线与分度锥素线垂直，轴线与分度锥素线的夹角称为分度圆锥角。如图8-23所示。 圆锥齿轮坯 圆锥齿轮参数直齿圆锥齿轮的画法如下图1所示。直齿圆柱齿轮的计算公式仍适用于圆锥齿轮大端法线方向的参数计算。圆锥齿轮啮合的画图步骤如图2所示。安装准确的标准齿轮，两分度圆锥相切，分度锥角1和2互为余角，啮合区轮齿的画法同直齿圆柱齿轮。 圆1 锥齿轮的画图步骤 圆2 锥齿轮啮合的画图步骤项目五：零件图第一讲 零件图的作用和用途零件 组成机器的最小单元称为零件。根据零件的作用及其结构,通常分为以下几类：轴套类；盘盖类；叉架类；箱体类一、零件图的作用 用于表示零件结构、大小与技术要求的图样称为零件图。它是制造零件和检验零件的依据，是指导生产机器零件的重要技术文件之一。二、零件图的内容一组视图一组恰当的视图、剖视图、剖面图等，完整、清晰地表达出零件结构形状。全部尺寸正确、完整、清晰、合理地标注出组成零件各形体的大小及其相对位置的尺寸，即提供制造和检验零件所需的全部尺寸。技术要求用规定的代号、数字和文字简明地表示出制造和检验时在技术上应达到的要求。 标题栏在零件图右下角，用标题栏写明零件的名称数量、材料、比例、图号以及设计、制图、校核人员签名和绘图日期。第二讲 零件图的视图选择和尺寸标注一、零件图的视图选择1.分析零件结构形状分析几何形体、结构，要分清主要、次要形体；了解其功用及加工方法，以便确切地表达零件的结构形状，反映零件的设计和工艺要求。2.选择主视图的原则特征原则能充分反映零件的结构形状特征。工作位置原