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1、第3章：台阶类零件课次3T 课序：01课 题：轴销零件测量和绘图教学目标：(1) 了解轴销的功能、类型及特点。(2) 了解轴销的材料类型。(3)掌握轴销的测绘方法。重点与难点：对一根光轴的测绘比较简单。就是从机械运行的角度，分析所测绘的零件装在何处，是怎样工作的，作 用如何，是怎样传递运动的，与其他零件的位置和尺寸关系如何。通过工作状态分析，以确定该零件的 几何公差及该零件与配合零件的配合性质。教学设计：(1)大概讲述什么是轴销的功能、类型、特点并分析轴销的测绘类型。(2 )掌握轴销的测绘方法观察所测绘的零件装在何处、怎样工作、是怎样传递运动以及其他两件的位置和尺寸关系是如何。教学方法和教学手
2、段：采用启发式教学、案例教学等教学方法。教学手段采用多媒体课件、虚拟现实、视频等媒体技术。 教学组织采用课堂整体讲授和分组演示。多媒体教学资源：教学内容教学资料企业案例教学多媒体机器的旋转运动离不开轴，一根经 过一段时间使用过的轴磨损到一定 程度必须更换，技术人员将对其进 行测绘，以便后续加工、更换。1 .机械测绘技术基础课 程教材(word文档)2 .机械基础教学课件 PPt文件)1 .零件的测绘 .wrl1 .测量技术基础.doc2 .机械零部件测绘指导 书.doc课前准备:收集进行机械测绘的视频，包括台阶类零件的动画及视频。将课程教材和收集的资料用PowerPoint钢丝软轴的绕制接头钢
3、丝软轴，呕动装置（外层为护套） 接头钢丝软轴的应用挠性钢丝软轴（简称挠性 轴）：如图34所示。图3-4挠性钢丝软轴制作成演示文档。教学过程和组织:A 1.轴的用途和分类【重点】（1）轴的用途支承回转零件（如齿轮、带轮等），传递运动和动力。（2）轴的分类1）按轴线形状分类。直轴：如图3-2所示。曲轴：如图3 3所示。2）按承载情况分类。心轴：只受弯矩的轴。传动轴：主要受扭矩的轴。 转轴：既承受扭矩又承受弯矩的轴。 2 ,轴类零件工作图的绘制【重点】（1）轴类零件视图表达方案轴类零件一般是由若干段大小不同的圆柱、圆锥等回转体组成，根据设计、加工或装配的需要，轴上常 加工有键槽、螺纹、倒角退刀槽、销
4、孔和平面等。轴类零件多在车床、磨床上加工。这类零件视图表达方案是：一般只画主视图，选择最能反映其形状特征的方向为主视图投影方向，主视 图的摆放应按轴类零件的加工位置水平放置；轴类零件上的局部结构，采用断面图、局部剖视图、局部 放大图等方法来表达。（2）断面图断面图分移出断面图和重合断面图。画在视图外面的断面图形，称移出断面图，移出断面图的轮廓线用 粗实线绘制，剖切的断面上画出剖面符号，表示金属材料的断面区域采用通用剖面线。要用剖切符号表示断面的剖切位置，剖切符号长5somm,宽为粗实线的1L5倍的短粗实线。在通常情 况下，应在剖切符号起讫处垂直地画出箭头，表示投影方向，并注上相同字母。移出断面
5、图应尽可能配置在剖切符号或剖切线的延长线上，必要时也可以在其他位置适当配置，在不致 引起误解时允许将断面图旋转配置，但断面图的上方应标注旋转符号。移出断面图的标注方法见表3-lo （3）通用剖面线的画法1）通用剖面线用互相平行的细实线绘制。2）通用剖面线应与主要轮廓线或区域对称线成45。角。3）同一张图纸上同一零件各部分的剖面线应倾斜方向一致，且平行线间隔相等。4）当断面图上剖面线中间需要断开时，各段应一笔画成，切忌分两次画出。5）当图形的主要轮廓线与水平成45。角时，该图形上的剖面线应与水平成30。或60。角，其倾斜方向 仍与其他图形的剖面线一致。（4）轴类零件的尺寸标注1）尺寸标注首先要确
6、定尺寸基准，轴线是轴类零件的径向基准。长度方向的主要基准是安装的主要端 面（轴肩），轴的两端一般是作为测量基准。2）主要尺寸应首先注出，其余多段长度尺寸都按车削加工顺序注出，轴上的局部结构，多数是就近轴 肩定位。3）为了使标注的尺寸清晰、便于看图，宜将剖视图上的内外尺寸分开标注，将车、铳、钻等不同工序 的尺寸分开标注。4）对轴上的倒角、退刀槽、磨砂轮越程槽、键槽、中心孔等结构的尺寸，应在查阅技术资料后再进行 标注。n 3.轴类零件的技术要求【重点】须根据零件实际情况选取，并在相应的国标中查得，下面介绍的仅为一般情况。（1）尺寸公差主要轴颈的直径尺寸精度一般为IT5-IT9级，精密的为IT5级。
7、对于阶梯轴的各阶长度按使用要求确定公 差，或者按装配图上装配尺寸链要求分配公差。（2）几何公差1）形状公差。轴类通常是用两个轴颈支承在轴承上，这两个支承轴颈是轴的装配基准，对支承轴颈 的形状精度（如圆度，圆柱度）一般应有要求。对精度一般的轴颈其形状公差应限制在直径公差范围内。 如要求更高，则需标注其公差值。2）位置公差。轴类零件的工作轴颈相对于支承轴颈的同轴度是位置精度的普遍要求。有时为了测量 方便常用径向圆跳动来表示，普通配合精度轴对支承轴颈径向圆跳动一般为0.010.03 mm （需查表确定）。 此外还有轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。（3）表面粗糙度一般情况下支承轴颈的表面粗糙度为R
8、a0.83.2工作轴颈的表面粗糙度为Ral.66.3卜m。（4）金属材料与热处理1）轴类零件常用材料有35、45、50,以45钢应用最为广泛。一般进行调质处理，硬度在180250 HBW。2）不太重要或受载荷较小的轴可用Q235、Q255、Q275等碳素结构钢。3）受力较大、速度要求较高的轴，可以用40Cr钢调质处理230250 HBW,或淬硬到3542 HRC。4）若高速、重载条件下工作的轴类零件，选用20Cr、20CrMnTi等合金结构钢或38CrMoAIA高级合金 结构钢，这些钢经渗碳淬火或渗氮处理后，不仅表面硬度高，而且其心部强度也大大提高，具有较好的 耐磨性、抗冲击韧性和耐疲劳强度等
9、性能。（5） .工艺结构要素倒角、圆角、退刀槽、砂轮越程槽、中心孔应查有关技术资料确定。A 4,绘制正确的草图【重点、难点】（1）零件分析从拆卸下的位置可知，这是一只定位用的圆柱销轴，用于固定箱体上下盖位置用的，由于多次拆卸，配 合出现松动，现要更换一只新的。（2）绘制草图受拆卸现场条件所限，可先用铅笔绘制一张销轴外形草图，用游标卡尺测量出零件上的基本外形尺寸， 并标注在草图上，如图3 5所示。（3）尺寸配合由拆卸的过程可知，销轴从孔中拆卸下来时是很紧的，因此可推断销轴与孔的配合是紧配合，根据机 械零件设计手册查得（p40圆柱销的尺寸配合为：A型为m6, B型为h8, C型为hllo根据从设备
10、上拆下的零件配合松紧程度，我们判定为B型。（4）表面粗糙度根据机械零件设计手册查得：（P40B型圆柱销的表面粗糙度为RaL6 Hm。（5）零件材料根据机械零件设计手册查得：圆柱销的材料为35号钢。（6）热处理状态根据机械零件设计手册查得：2838HRC。（7）绘制标准图纸根据以上查得的参数，在草图的基础上将完整的销轴图绘制出来，如图3 6所示。技&要求图3-5销轴草图I、图3-6箱笑连课次2-1 课序：01课 题：台阶轴零件测量和绘图了解台阶轴的功能、类型及特点。教学目标：(2)(3)(4)了解轴的材料类型。掌握台阶轴零件各处的配合公差、几何公差、表面粗糙度等。重点与难点:掌握轴的测绘步骤。图
11、3-7传动轴机器的旋转运动离不开传动轴，一根经过一段时间使用过的轴发生磨损、折断、键槽损坏等致零件不能正常使用必须更换时，技术人员应对其进行测绘，以便加工、更换。现在， 一根减速箱的传动轴出现问题，要求测绘，如图3 7所示。教学设计：(1)需掌握台阶轴的功能、类型、特点及其的材料类型(2 )会分析台阶轴零件各处的配合公差、几何公差、表面粗糙度并且掌握轴的测绘步骤。教学方法和教学手段：采用启发式教学、案例教学等教学方法。教学手段采用多媒体课件、虚拟现实、视频等媒体技术。 教学组织采用课堂整体讲授和分组演示。多媒体教学资源：教学内容教学资料企业案例教学多媒体由这根台阶轴的拆卸过程得知，这 是一根输
12、入轴，中间有一链轮与之 安装在一起，最外侧是与联轴器相 连，连接处用键连接，两端安装有 滚动轴承。1 .机械测绘技术基础课 程教材(word文档)2 .机械基础教学课件(.ppt文件)1 .零件的测绘 ,wrl1 .测量技术基础.doc2 .机械零部件测绘指导 书.doc课前准备：收集进行机械测绘的视频，包括台阶类零件的动画及视频。将课程教材和收集的资料用PowerPoint 制作成演示文档。教学过程和组织：n 1.转动轴的结构【重点】图3 8所示是一张传动轴的传动实际图，包含有:颈头身肩 轴轴轴轴 ：轴和轴承配合的部分。：轴和旋转零件配合的部分。：连接轴头与轴颈的部分。或轴环：轴上截面尺寸变
13、化的部分。轴的结构应满足三方面的要求：拆卸。轴上的零件要有可靠的周向固定与轴向固定。 。轴应便于加工，并尽量避免或减小应力集中。 应便于轴上零件的安装与带轮带轮滚动轴承轴承盖轴端挡圈轴头轴府轴身轴头轴环 轴颈套筒 齿轮图3-8传动轴的结构A 1.轴上零件的固定【重点】（1）轴上零件的轴向固定目的：保证零件在轴上有确定的轴向位置，防止零件做轴向移动，并能承受轴向力。（2）轴上零件的周向固定目的：保证轴能可靠地传递运动和转矩，防止轴上零件与轴产生相对转动。 3 .轴类零件工作图的绘制【重点】（一）轴类零件视图表达方案轴类零件一般是由若干段大小不同的圆柱、圆锥等回转体组成，根据设计、加工或装配的需要
14、，轴上常 加工有键槽、螺纹、倒角退刀槽、销孔和平面等。轴类零件多在车床、磨床上加工。这类零件视图表达方案是：一般只画主视图，选择最能反映其形状特征的方向为主视图投影方向，主视 图的摆放应按轴类零件的加工位置水平放置；轴类零件上的局部结构，采用断面图、局部剖视图、局部 放大图等方法来表达。（-）断面图断面图分移出断面图和重合断面图。画在视图外面的断面图形称移出断面图，移出断面图的轮廓线用粗 实线绘制，剖切的断面上画出剖面符号，表示金属材料的断面区域采用通用剖面线。要用剖切符号表示断面的剖切位置，剖切符号是长510 mm、宽为粗实线的1L5倍的短粗实线。在通常 情况下，应在剖切符号起讫处垂直地画出
15、箭头，表示投影方向，并注上相同字母。（三）通用剖面线的画法（1）通用剖面线用互相平行的细实线绘制。（2）通用剖面线应与主要轮廓线或区域对称线成45。角。（3）同一张图纸上同一零件各部分的剖面线应倾斜方向一致，且平行线间隔相等。（4）当断面图上剖面线中间需要断开时，各段应一笔画成，切忌分。（5）当图形的主要轮廓线与水平成45。角时，该图形上的剖面线应与水平成30。或60。角，其倾斜方向仍 与其他图形的剖面线一致。（四）局部放大图的表达当零件上某些局部的结构过小或不便在图中标注尺寸时，可将该处结构用大于原图的比例另外放大画出, 这种图形称为局部放大图。局部放大图可以画成视图、剖视或断面图，它可根据
16、表达视图的需要而定，局部放大图应尽量配置在放 大部位的附近。画图时，应当用细实线圆（或者长圆）圈出被放大的部位。同一零件有几处被放大时，必须用罗马数字 依次标明放大部位，并在局部放大图的上方标出相应的罗马数字和采用比例，如图3 9所示，若只有一 处被放大，则只需注明采用比例。21032图3-9局部放大图（五）较长零件的图形表达一一折断画法 对于较长的零件（轴、杆、连杆等），当沿长度方向的形状一致或按一定规律变化时，为使图形紧凑或按原长画图有困难时，kN甑户成竺山山.,史甘囱大尺寸少生穴后上亶土;注，如图3 10所示。图3-10折断画法（六）结构平面表示法当图形不能充分表示平面时，可用平面符号（
17、相交的两条细实线）表示，如图3 11所示。图3 - 11 结构平面的表示方法（七）两圆柱正交时，相贯线近似画法当两圆柱正交且直径相差较大时，可用圆弧代替相贯线，其画法是：（1）求圆心。以两圆柱轮廓线交点为圆心、以大圆柱的半径为半径向大圆柱外画圆弧，其交点即为所求 圆心。（2）画圆弧。以上述交点为圆心、以大圆柱的半径为半径画圆弧，将两正交圆柱轮廓交点连接起来即可。 （八）轴类零件的尺寸标注（1）尺寸标注首先要确定尺寸基准，轴线是轴类零件的径向基准。长度方向的主要基准是安装的主要端 面（轴肩），轴的两端一般是作为测量基准。（2）主要尺寸应首先注出，其余多段长度尺寸都按车削加工顺序注出，轴上的局部结
18、构多数是就近轴肩 定位。（3）为了使标注的尺寸清晰、便于看图，宜将剖视图上的内外尺寸分开标注，将车、铳、钻等不同工序 的尺寸分开标注。（4）对轴上的倒角、退刀槽、磨砂轮越程槽、键槽、中心孔等结构的尺寸，应在查阅技术资料后再进行 标注。（九）关于轴类零件的技术要求零件的技术要求：须根据零件实际情况选取，并在相应的国标中查得。下面介绍的仅为一般情况。（1）尺寸公差主要轴颈的直径尺寸精度一般为IT5-IT9级，精密的为IT5级。对于阶梯轴的各阶长度按使用要求确定公 差，或者按装配图上装配尺寸链要求分配公差。（2） ,几何公差1）公差。轴类通常是用两个轴颈支承在轴承上，这两个支承轴颈是轴的装配基准，对
19、支承轴颈的形状 精度（如圆度，圆柱度）一般应有要求。对精度一般的轴颈，其形状公差应限制在直径公差范围内。如 要求更高，则需标注其公差值。2）位置公差。轴类零件的工作轴颈相对于支承轴颈的同轴度，是位置精度的普遍要求。有时为了测量方 便常用径向圆跳动来表示，普通配合精度轴对支承轴颈径向圆跳动一般为0.010.03 mm （需查表确定）。 此外还有轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。（3）表面粗糙度一般情况下支承轴颈的表面粗糙度为Ra0.83.2工作轴颈的表面粗糙度为Ral.66.3河。（4） .金属材料与热处理1）轴类零件。常用材料有35、45、50钢，以45钢应用最为广泛。一般进行调质处理，硬度
20、在180250 HBWo2）不太重要或受载荷较小的轴可用Q235、Q255、Q275等碳素结构钢。3）受力较大，速度要求较高的轴，可以用40Cr钢，调质处理230250 HBW或淬硬到3542HRC。4）高速、重载条件下工作的轴类零件。选用20Cr、20CrMnTi等合金结构钢，或38CrMoAIA高级合金结 构钢，这些钢经渗碳淬火或渗氮处理后，不仅表面硬度高，而且其心部强度也大大提高，具有较好的耐 磨性、抗冲击韧性和耐疲劳强度等性能。5）工艺结构要素。倒角、圆角、退刀槽、砂轮越程槽、中心孔应查有关技术资料确定。A 4.测量如图3-7所示的轴的尺寸并绘制出正确的图纸【重点、难点】（1）、零件分
21、析由拆卸零件的过程可知，这根轴用于慢速传递扭矩的主动轴，在轴的中部有一只链轮，此链轮连接为键 连接。左端部（p35处安装一只P207轴承，右边的巾35处安装另一只P207轴承。这两处的连接是紧连接， 最左边是用联轴器相连，此连接为键连接，其中链轮和联轴器的轴向固定为轴卡。（2）、绘制草图受拆卸现场条件所限，可先用铅笔绘制一张零件外形草图，用游标卡尺测量出轴上的基本外形尺寸，并 标注在草图上，如图3 12所示。图3-12传动轴草图（3）、尺寸配合由拆卸的过程可以得知，P207轴承与轴（p35的配合是轴承配合，根据机械零件设计手册查得此尺寸配合为F9/k6o中间与链轮相接触的配合根据其拆卸时有点松
22、的情况，判定其为间隙配合，根据机械零件设计手册查得此尺寸配合为H7/h6o最右边的是联轴器连接，根据机械零件设计手册查得此尺寸配合为H8/h8。链轮和联轴器的轴向固定是轴卡，根据机械零件设计手册查得：35和40轴卡槽宽为17公差为0-0.14,轴径33和37.5,公差为-0.250。联轴器的键槽宽度根据机械零件设计手册查得：轴巾35的宽度为10,公差为0.0360,槽深为30,公差为0+0.2。链轮的键槽宽度根据机械零件设计手册查得：轴4）340的宽度为12,公差为。0430,槽深为35,公差为0+0.2。(4)、表面粗糙度根据机械零件设计手册查得：P207轴承与轴035的配合的表面粗糙度为。
23、中间与链轮相接 触的配合表面粗糙度为Ra3.2um。最右边的是联轴器连接，配合表面粗糙度为Ra3.2 m。轴向固定是轴 卡，卡槽深度加工表面粗糙度为Ra3.2m。联轴器的键槽宽和链轮的键槽宽度的表面粗糙度为Ra3.2 |im。 其余为 Ra6.3 (irrio(5)、零件材料1),轴类零件材料常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCH5、弹簧钢65Mn,也可选用球墨铸铁；对高速、重载 的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAI氮化钢。2) ,轴类毛坯常用圆棒料和锻件，大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿 表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。、热处理状态锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度， 改善切削加工性能。调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。精度要求高的轴在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。(7)、绘制标准图纸 根 据 以 上 查 得 的参3刈囹菜数，在草图的基础上将完整的零件图绘制出来，如图3-13所示。