◇学习目标◇
1．能对轴类零件进行测绘。
2．熟练掌握测量工具的使用方法。
3．能熟练手工绘制和计算机绘制轴类零件图。
◇学习过程◇
一、学习准备
减速器轴、测量工具、机械制图（机械基础）、金属工艺学、A4纸。
二、引导问题
1．列出你所需要的量具，填入下表。
2．根据下列图片，请写出量具名称和用途。
名称：_________
作用：_________
名称：_________
作用：_________
名称：_________
作用：_________
名称：__________________
作用：________________
名称：__________________
作用：_______________
名称：________________
作用：________________
名称：_______________
作用：_______________
名称：_______________
作用：_______________
3．零件测绘的目的是什么？
4．举例说明制作轴类零件常用金属材料的牌号，并解释其含义和力学性能。
5．试述加工轴类零件的方法。
6．试述零件图的主要内容。
7．怎样选择轴类零件的尺寸公差？轴类零件常用的形位公差有哪几项？轴类零件常用的热处理方法几种？
8．试述装配图的主要内容。
9．试述读装配图的方法和步骤。
10．根据减速器装配图，回答以下问题（图纸附后）。
（1）该装配图的名称是什么？它共由多少种零件组成？图中序号为3的零件名称和规格是什么？其内孔直径是多少？
（2）该装配图选用了哪几种视图表达？主视图的选用原则是什么？
（3）图中配合尺寸有哪些？件1和件3采用什么配合制？属于什么配合（配合性质）？基本尺寸是多少？轴的公差等级为几级？
（4）图中序号4的零件名称是什么？它选用的是什么材料？解释其含义和力学性能。
（5）叙述该减速器的工作原理。
◇知识链接◇
机械制图相关知识
一、国家标准关于制图的一般规定
1．格式（见图4-28）、图纸幅面（见表4-1）
图4-28 图纸格式
表4-1 图纸幅面
2．图框格式
图框格式，如图4-29所示。
图4-29 图框格式
3．标题栏，如图4-30所示。
图4-30 学校用简易标题
学校用简易标题栏
二、基本视图（见图4-31）
当机件的外部结构形状在各个方向（上下、左右、前后）都不相同时，三视图往往不能清晰地把它表达出来。因此，必须加上更多的投影面，以得到更多的视图。
为了清晰地表达机件六个方向的形状，可在H、V、W三投影面的基础上，再增加三个基本投影面。这六个基本投影面组成了一个方箱，把机件围在当中，如图4-31（a）所示。机件在每个基本投影面上的投影，都称为基本视图。图4-31（b）表示机件投影到六个投影面上后，投影面展开的方法。展开后，六个基本视图的配置关系和视图名称见图4-31（c）。
图4-31 基本视图
三、局部视图
当采用一定数量的基本视图后，机件上仍有部分结构形状尚未表达清楚，而又没有必要再画出完整的其他的基本视图时，可采用局部视图来表达。
只将机件的某一部分向基本投影面投射所得到的图形，称为局部视图。如图 4-32（a）所示工件，画出了主视图和俯视图，已将工件基本部分的形状表达清楚，只有左、右两侧凸台和左侧肋板的厚度尚未表达清楚，此时便可像图4-32（b）中的A向和B向那样，只画出所需要表达的部分而成为局部视图，如图4-32（b）所示。
图4-32 局部视图
四、剖视图（见图4-33）
1．概念
用一剖切平面剖开机件，然后将处在观察者和剖切平面之间的部分移去，而将其余部分向投影面投影所得的图形，称为剖视图（简称剖视）。
如图4-33（b）所示的方法，假想沿机件前后对称平面把它剖开，拿走剖切平面前面的部分后，将后面部分再向正投影面投影，这样，就得到了一个剖视的主视图。图 4-33（c）表示机件剖视图的画法。
图4-33 剖视图
2．剖视图的分类
（1）全剖视图。
①概念。
用剖切平面，将机件全部剖开后进行投影得到的剖视图，称为全剖视图（简称全剖视）。如图4-34中的主视图和左视图均为全剖视图。
图4-34 全剖视图
②应用。
全剖视图一般用于表达外部形状比较简单、内部结构比较复杂的机件。
（2）半剖视图。
①概念。
当机件具有对称平面时，以对称中心线为界，在垂直于对称平面的投影面上投影得到的，由半个剖视图和半个视图合并组成的图形称为半剖视图，如图4-35所示。
图4-35 半剖视图
②应用。
半剖视图既充分表达了机件的内部结构，又保留了机件的外部形状，因此它具有内外兼顾的特点。但半剖视图只适宜于表达对称的或基本对称的机件。
（3）局部剖视图（见图4-36）。
图4-36 局部剖视图
①概念。
将机件局部剖开后进行投影得到的剖视图称为局部剖视图。局部剖视图也是在同一视图上同时表达内外形状的方法，并且用波浪线作为剖视图与视图的界线。图 4-36（b）的主视图和左视图，均采用了局部剖视图。
②应用。
从以上几例可知，局部剖视是一种比较灵活的表达方法，剖切范围根据实际需要决定。但使用时要考虑看图方便，剖切不要过于零碎。它常用于下列两种情况：
a.机件只有局部内形要表达，而又不必或不宜采用全剖视图时；
b.不对称机件需要同时表达其内、外形状时，宜采用局部剖视图。
五、断面图
1．概念
假想用剖切平面将机件在某处切断，只画出切断面形状的投影，并画上规定的剖面符号的图形称为断面图，简称为断面。如图4-37所示。
图4-37 断面图
2．断面图的分类
断面图分为移出断面图和重合断面图两种。
（1）移出断面图。
画在视图轮廓之外的断面图称为移出断面图，如图4-38所示。
图4-38 移出断面图
（2）重合断面图。
画在视图轮廓之内的断面图称为重合断面图，如图4-39所示。
图4-39 重合断面图
六、零件图
1．零件图的作用
（1）零件图是表示零件结构、大小及技术要求的图样。
（2）零件图是制造和检验零件的主要依据，是指导生产的重要技术文件。
2．零件图的内容
零件图是生产中指导制造和检验该零件的主要图样，它不仅仅是把零件的内、外结构形状和大小表达清楚，还需要对零件的材料、加工、检验、测量提出必要的技术要求。零件图必须包含制造和检验零件的全部技术资料。因此，一张完整的零件图一般应包括以下几项内容：
（1）一组图形：用于正确、完整、清晰及简便地表达出零件内外形状的图形，其中包括机件的各种表达方法，如视图、剖视图、断面图、局部放大图和简化画法等。
（2）完整的尺寸：零件图中应正确、完整、清晰、合理地注出制造零件所需的全部尺寸。(www.xing528.com)
（3）技术要求：零件图中必须用规定的代号、数字、字母和文字注解说明制造和检验零件时在技术指标上应达到的要求。如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、材料和热处理、检验方法以及其他特殊要求等。技术要求的文字一般注写在标题栏上方的图纸空白处。
（4）标题栏：标题栏应配置在图框的右下角。它一般由更改区、签字区、其他区、名称区以及代号区组成。填写的内容主要有零件的名称、材料、数量、比例、图样代号以及设计、审核、批准者的姓名、日期等。标题栏的尺寸和格式已经标准化，可参见相关标准。
3．零件结构形状的表达
零件的表达方案选择，应首先考虑看图方便。根据零件的结构特点，选用适当的表示方法。由于零件的结构形状是多种多样的，所以在画图前，应对零件进行结构形状分析，结合零件的工作位置和加工位置，选择最能反映零件形状特征的视图作为主视图，并选好其他视图，以确定一组最佳的表达方案。
选择表达方案的原则是：在完整、清晰地表达零件形状的前提下，力求制图简便。
（1）零件分析。
零件分析是认识零件的过程，是确定零件表达方案的前提。零件的结构形状、工作位置或加工位置的不同，视图选择也往往不同。因此，在选择视图之前，应首先对零件进行形体分析和结构分析，并了解零件的工作和加工情况，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）主视图的选择。
主视图是表达零件形状最重要的视图，其选择是否合理将直接影响其他视图的选择和看图是否方便，甚至影响到画图时图幅的利用是否合理。一般来说，零件主视图的选择应满足“合理位置”和“形状特征”两个基本原则。
1）合理位置原则。
所谓“合理位置”通常是指零件的加工位置和工作位置。
①加工位置是零件在加工时所处的位置。主视图应尽量表示零件在机床上加工时所处的位置。这样在加工时可以直接进行图物对照，既便于看图和测量尺寸，又可减少差错。
②工作位置是零件在装配体中所处的位置。零件主视图的放置，应尽量与零件在机器或部件中的工作位置一致。这样便于根据装配关系来考虑零件的形状及有关尺寸，便于校对。
2）形状特征原则。
确定了零件的安放位置后，还要确定主视图的投影方向。形状特征原则就是将最能反映零件形状特征的方向作为主视图的投影方向，即主视图要较多地反映零件各部分的形状及它们之间的相对位置，以满足清晰表达零件的要求。
（3）选择其他视图。
一般来讲，仅用一个主视图是不能完全反映零件的结构形状的，必须选择其他视图，包括剖视、断面、局部放大图和简化画法等各种表达方法。主视图确定后，对其表达未尽的部分，再选择其他视图予以完善表达。
七、装配图的尺寸标注和技术要求
1．装配图的尺寸标注
由于装配图主要是用来表达零、部件的装配关系的，所以在装配图中不需要注出每个零件的全部尺寸，只需注出一些必要的尺寸。这些尺寸按其作用不同，可分为以下五类。
（1）规格尺寸。
规格尺寸是表明装配体规格和性能的尺寸，是设计和选用产品的主要依据。
（2）装配尺寸。
装配尺寸包括零件间有配合关系的配合尺寸以及零件间相对位置尺寸。
（3）安装尺寸。
安装尺寸是机器或部件安装到基座或其他工作位置时所需的尺寸。
（4）外形尺寸。
外形尺寸是指反映装配体总长、总宽、总高的外形轮廓尺寸。
（5）其他重要尺寸。
其他重要尺寸包括在设计过程中，经过计算而确定的尺寸、主要零件的主要尺寸以及在装配或使用中必须说明的尺寸。
以上五类尺寸，并非每张装配图中都需全部标注，有时同一个尺寸，可同时兼有几种含义。所以装配图上的尺寸标注，要根据具体的装配体情况来确定。
2．装配图的技术要求
装配图的技术要求一般用文字注写在图样下方的空白处。技术要求因装配体的不同，其具体的内容有很大不同，但技术要求一般应包括以下几个方面。
（1）装配要求。
装配要求是指装配后必须保证的精度以及装配时的要求等。
（2）检验要求。
检验要求是指装配过程中及装配后必须保证其精度的各种检验方法。
（3）使用要求。
使用要求是对装配体的基本性能、维护、保养、使用时的要求。
八、典型零件的规定画法
1．螺纹的规定画法和标注
（1）螺纹的规定画法。
1）外螺纹的画法。
外螺纹的大径用粗实线表示，小径用细实线表示。螺纹小径按大径的0.85倍绘制。在不反映圆的视图中，小径的细实线应画入倒角内，螺纹终止线用粗实线表示，如图4-40（a）所示。当需要表示螺纹收尾时，螺纹尾部的小径用与轴线成30°的细实线绘制，如图4-40（b）所示。在反映圆的视图中，表示小径的细实线圆只画约3/4圈，螺杆端面上的倒角圆省略不画，如图4-40所示。剖视图中的螺纹终止线和剖面线画法如图4-40（c）所示。
图4-40 外螺纹画法
2）内螺纹的画法。
内螺纹通常采用剖视图表达，在不反映圆的视图中，大径用细实线表示，小径和螺纹终止线用粗实线表示，且小径取大径的0.85倍，注意剖面线应画到粗实线。若是盲孔，终止线到孔的末端的距离可按0.5倍大径绘制。在反映圆的视图中，大径用约3/4圈的细实线圆弧绘制，孔口倒角圆不画，如图4-41（a）、（b）所示。当螺孔相交时，其相贯线的画法如图4-41（c）所示。当螺纹的投影不可见时，所有图线均画成细虚线，如图4-41（d）所示。
图4-41 内螺纹画法
（2）螺纹的标注方法。
1）普通螺纹（见图4-42）。
图4-42 普通螺纹标注示例
普通螺纹用尺寸标注形式注在内、外螺纹的大径上，其标注的具体项目和格式如下：
2）传动螺纹（见图4-43）。
图4-43 传动螺纹标注示例
传动螺纹主要指梯形螺纹和锯齿形螺纹，它们也用尺寸标注的形式，注在内外螺纹的大径上，其标注的具体项目及格式如下：
2．中心孔的符号（表4-2）
表4-2 中心孔的符号
九、滚动轴承的代号
1．滚动轴承的代号
（1）滚动轴承代号的组成。
（2）基本代号（表4-3）。
表4-3 基本代号
1）类型代号（表4-4）。
表4-4 类型代号
续表
2）尺寸系列代号。
①尺寸系列代号由两位数字组成；
②前一位数字为宽（高）度系列代号；
③后一位数字为直径系列代号；
④宽（高）度系列代号：宽（高）度系列代号表示内、外径相同而宽（高）度不同的轴承系列；
⑤直径系列代号：直径系列代号表示内径相同而具有不同外径的轴承系列。
3）内径代号。
内径d≥10 mm的滚动轴承内径代号，如表4-5所示。
表4-5
十、轴类零件测绘实例
图4-44所示为轴类零件测绘实例图。
图4-44 轴类零件测绘实例图
1．了解和分析轴的用途
首先应了解轴的名称、用途、材料以及它在机器（或部件）中的位置和作用；然后对该零件进行结构分析和制造方法的大致分析。
2．确定视图表达方案
确定零件图的表达方案包括选择视图、选用表达方法和确定视图的数量等。
（1）选择主视图。
选择主视图时，要确定零件的安放位置和投影方向。一般来说，零件图中的主视图应是零件在机器中的工作位置或主要加工位置以及形状结构和尺寸的真确性。以回转体位为主要结构的简单零件，如轴、轮盘等，多按主要加工位置画主视图。
（2）确定投影方向。
在位置以定的条件下，应从左右、前后四个方向选择明显地表达零件的主要结构形状和各部分之间相对位置关系的一面为主视图。
（3）选择其他视图。
选择其他视图，应以主视图为基础，然后根据零件的形状和特点，以完整、清晰、唯一确定零件的形状为原则，采用与分析组合体相似的方法，按自然结构逐个分析视图及其表达方法，最后整合即可。
（4）表达方法。
在零件表达方法中主要有：①局部视图；②斜视图；③旋转视图；④全剖视图；⑤半剖视图；⑥局部剖视图；⑦阶梯剖；⑧旋转剖；⑨斜剖；⑩复合剖；⑪剖面图；⑫局部放大图。
3．尺寸测量
关键零件的尺寸、重要尺寸及较大尺寸，应反复测量，直到数据稳定、可靠再计算其均值。对整件尺寸应整件测量，对间接测量的尺寸数据应及时整理记录。
4．技术要求的确定
在零件图上，除标注基本尺寸外，还必须标注尺寸公差和其他技术要求，包括零件的行位公差、表面粗糙度、材料及热处理等要求。
（1）公差配合的选择，如表4-6、表4-7所示。
表4-6 公差配合的选择（1）
续表
表4-7 公差配合的选择（2）
（2）形位公差。
在国家标准中，形位公差共有12种，对于轴来讲，常用圆度、圆柱度、同轴度、圆跳动、全跳动、端面跳动等项目；对轴上的键槽等结构应标注对称度、平行度等形位公差。
5．材料及热处理
一般传动轴35钢或45钢，调质到260～320 HBS。要求强度高的轴可以40 Cr调质到230～240 HBS或淬硬到35～42 HRC。在滑动轴承中运转的轴可选用15钢或20 Cr钢，经渗碳淬火到56～62 HRC
钢的热处理方法，按热处理的目的、加热条件和特点不同，可分为以下三类：
（1）整体热处理：退火、正火、淬火、回火。
（2）表面热处理：火焰淬火、感应淬火。
（3）化学热处理：渗碳渗氮、碳氮共渗。
6．硬度
硬度试验方法较多，最常用的有以下几种：
（1）布氏硬度：HB 淬火钢球（HBS）、硬质合金球（HBW）。
（2）洛氏硬度：HR120°金钢石锥（HRA）、1.588淬火钢球（HRB）、120度金钢石圆锥（HRC）。
（3）维氏硬度：HV。
十一、评分标准
评分人：______总分人：______日期：______年___月___日
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