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机械制图教程(8.7)读装配图

8.7 读装配图

    在装配机器,维护和保养设备,从事技术改造的过程中,都需要读装配图。其目的是了解装配体的规格、性能、工作原理,各个零件之间的相互位置、装配关系、传动路线及各零件的主要结构形状等。例如在设计中,需要依据装配图来设计零件并画出零件图;在装配机器时,需根据装配图将零件组装成部件或机器;在设备维修时,需参照装配图进行拆卸和重新装配;在技术交流时,则要参阅有关装配图才能了解、研究一些工程、技术等有关问题。因此,工程技术人员必须具备读装配图的能力。

    读装配图的一般要求:

(1) 了解装配体的功用、性能和工作原理,装配体的使用、调整方法等。

(2) 弄清楚各零件间的装配关系,各零件如何定位、固定和装拆次序。

(3) 弄清楚各零件的主要结构形状和作用等。

(4) 了解技术要求中的各项内容。

    现以图10-3所示齿轮油泵为例,介绍读装配图的方法和步骤。

8.7.1 读装配图的基本方法

1. 概括了解

① 从标题栏了解装配体名称,大致用途及绘图的比例等。从标题栏了解绘图比例,查外形尺寸可明确装配体大小。

    齿轮油泵是机器润滑、供油系统中的一个部件,用来为机器输送润滑油,是液压系统中的动力元件。从绘图的比例为1:1,齿轮油泵外形尺寸为118×85×95,可以对该装配体体形的大小有一个印象。

② 从零件编号及明细栏中,可以了解零件的名称、数量及在装配体中的位置。从明细栏了解装配体由那些零件组成,标准件和非标准件各为多少,以判断装配体复杂程度。

    齿轮油泵是由泵体、传动齿轮、齿轮轴、泵盖等零件组成。齿轮油泵由15种28个零件组成,4种标准件,属简单装配体。

③ 分析视图,了解各视图、剖视、断面等相互间的投影关系及表达意图。了解视图数量、视图的配置,找出主视图,确定其他视图投射方向,明确各视图的画法。

齿轮油泵共有两个基本视图,主视图采用全剖视图,表达了齿轮泵的装配关系。左视图沿左泵盖与泵体结合面剖开,由于油泵在此方向内、外结构形状对称,故此视图采用了一半拆卸剖视和一半外形视图的表达方法——半剖,表达了一对齿轮的啮合情况;还采用了局部剖视,表达了进出口油路。

2. 分析视图,了解工作原理

    根据视图配置,找出它们的投影关系。对于剖视图,要找到剖切位置。分析所采用的表达方法及表达的主要内容。

    如图10-3所示的齿轮油泵共用了两个视图,主视图是用两相交剖切平面剖切的全剖视图,它将该部件的结构特点和零件间的装配、连接关系大部分表达出来。由于油泵内、外结构形状对称,左视图为半剖视图,采用沿左端面剖切的拆卸画法,表达泵室内齿轮啮合情况,以及泵体的形状和螺钉的分布情况。主视图中的局部剖视图表达了一对齿轮的啮合情况,左视图中的局部剖视图则是用来表达进油口和出油口。

    一般情况下,直接从图样上分析装配体的传动路线及工作原理。当装配体比较复杂时,需参考产品说明书。

    如图10-3所示的齿轮油泵,当外部动力经齿轮传至传动齿轮11时,即产生旋转运动。当它逆时针方向(在左视图上观察)转动时,通过键14,带动传动齿轮轴3,再经过齿轮啮合带动从动齿轮,从而使齿轮轴2顺时针方向转动。当主动齿轮逆时针方向转动时,从动齿轮顺时针方向转动,齿轮啮合区的右边的轮齿逐渐分开时,齿轮油泵的右腔空腔体积逐渐扩大,油压降低,形成负压,油箱内的油在大气压的作用下,经吸油口被吸入齿轮油泵的右腔,齿槽中的油随着齿轮的继续旋转被带到左腔;而左边的各对轮齿又重新啮合,空腔体积缩小,使齿槽中不断挤出的油成为高压油,并由压油口压出,这样,泵室右面齿间的油被高速旋转的齿轮源源不断地带往泵室左腔,然后经管道被输送到机器中需要供油的部位,如图10-24所示。

图10-24 齿轮油泵的工作原理

 3. 分析零件间的装配关系及装配体的结构

    这是读装配图进一步深入的阶段,需要把零件间的装配关系和装配体结构搞清楚。细致分析视图,弄清各零件之间的装配关系。以及各零件主要结构形状,各零件如何定位、固定,零件间的配合情况,各零件的运动情况,零件的作用和零件的拆、装顺序等。

    齿轮油泵主要有两条装配线:一条是主动齿轮轴系统。它是由主动齿轮轴3装在泵体6和左泵盖1及右泵盖7的轴孔内;在主动齿轮轴上装有填料8、压紧套9及压紧螺母10;在主动齿轮轴右边伸出端,装有齿轮11、垫圈12及螺母13。另一条是从动齿轮轴系统。从动齿轮轴2也是装在泵体6和左泵盖1及右泵盖7的轴孔内,与主动齿轮啮合。

    对于齿轮泵的结构可分析下列内容:

① 连接和固定方式

    在齿轮油泵中,左泵盖1和右泵盖7都是靠内六角螺钉15与泵体6连接,并用销4来定位。填料8是由压紧套9及压紧螺母10将其挤压在右泵盖的相应的孔槽内。齿轮11靠主动齿轮轴3端面定位,用螺母13及垫圈12固定。两齿轮轴向定位,是靠两泵盖端面及泵体两侧面分别与齿轮两端面接触。从图10-3中可以看出,采用4个圆柱销定位、12个螺钉紧固的方法将两个泵盖与泵体连接在一起。

② 配合关系

    凡是配合的零件,都要弄清基准制、配合种类、公差等级等。这可由图上所标注的极限与配合代号来判别。如两齿轮轴与两泵盖轴孔的配合均为Φ16。两齿轮与两齿轮腔的配合均为Φ34.5。它们都是基孔制、间隙配合,都可以在相应的孔中转动。

③ 密封装置

    泵、阀之类部件,为了防止液体或气体泄漏以及灰尘进入内部,一般都有密封装置。在齿轮油泵中,主动齿轮轴3伸出端用轴套9和压紧螺母10压紧填料8加以密封;两泵盖与泵体接触面间放有垫片5的作用也是密封防漏。

④ 装拆顺序

    装配体在结构设计上都应有利于各零件能按一定的顺序进行装拆。齿轮油泵的拆卸顺序是:先拧出螺母13,取出垫圈12、齿轮11和键14,旋出压紧螺母10,取出压紧套9;再拧出左、右泵盖上各六个螺钉15,两泵盖、泵体和垫片即可分开;然后从泵体中抽出两齿轮轴。对于销和填料可不必从泵盖上取下。如果需要重新装配上,可按拆卸的相反次序进行。

4. 分析零件,看懂零件的结构形状

    弄清楚每个零件的结构形状和作用,是读懂装配图的重要标志。在分析清楚各视图表达的内容后,对照明细栏和图中的序号,逐一分析各零件的结构形状。分析时一般从主要零件开始,再看次要零件。

    分析零件,首先要会正确地区分零件。区分零件的方法主要是依靠不同方向和不同间隔的剖面线,以及各视图之间的投影关系进行判别。从标注该零件序号的视图入手,用对线条、找投影关系以及根据“同一零件的剖面线在各个视图上方向相同、间隔相等”的规定等,将零件在各个视图上的投影范围及其轮廓搞清楚,进而构思出该零件的结构形状。此外,分析零件主要结构形状时,还应考虑零件为什么要采用这种结构形状,以进一步分析该零件的作用。

    零件区分出来之后,便要分析零件的结构形状和功用。例如,齿轮油泵件7的结构形状。首先,从标注序号的主视图中找到件7,并确定该件的视图范围;然后用对线条找投影关系,以及根据同一零件在各个视图中剖面线应相同这一原则来确定该件在左视图中的投影。这样就可以根据从装配图中分离出来的属于该件的投影进行分析,想象出它的结构形状。齿轮油泵的两泵盖与泵体装在一起,将两齿轮密封在泵腔内;同时对两齿轮轴起着支承作用。所以需要用圆柱销来定位,以便保证左泵盖上的轴孔与右泵盖上的轴孔能够很好地对中。

    分析清楚零件之间的配合关系、连接方式和接触情况,能够进一步了解装配体。

5. 归纳总结

    在详细分析各个零件之后,可综合想象出装配体的结构和装配关系,弄懂装配体的工作原理,拆卸顺序。还需对装配图所注尺寸以及技术要求(符号、文字)进行分析研究,进一步了解装配体的设计意图和装配工艺。传动齿轮轴3与传动齿轮11的配合为Φ14H7/k6,为基孔制过渡配合。Φ16H7/h6为基孔制间隙配合。Φ34.5H8/f7为基孔制间隙配合。尺寸27.2±0.016为重要尺寸,反映出对啮合齿轮中心距的要求。118为总长尺寸,85为总宽尺寸,95为总高尺寸。2×Φ7、70为安装尺寸。这样,对装配体的全貌就有了进一步的了解,从而读懂装配图,为进一步拆画零件图打好了基础。齿轮油泵的立体图如图10-25所示。

 

图10-25 齿轮油泵的立体图

    以上所述是读装配图的一般方法和步骤,事实上有些步骤不能截然分开,而要交替进行。再者,读图总有一个具体的重点目的,在读图过程中应该围绕着这个重点目的去分析、研究。只要这个重点目的能够达到,那就可以不拘一格,灵活地解决问题。

8.7.2 由装配图拆画零件图

   在设计新机器时,通常根据使用要求,先画出装配图,确定实现其工作性能的主要结构,然后依据装配图来设计零件并画出零件图。由装配图拆画零件图,不仅是机械设计中的一个重要环节,也是考核检查能否读懂装配图的重要手段。

    根据装配图拆画零件图,不仅需要较强的读图、画图能力,而且需要有一定的设计和工艺知识。现以如图10-3所示的齿轮油泵7号零件右泵盖为例,简要说明拆画零件图的方法和步骤。

1. 认真读懂装配图,掌握所拆画零件的轮廓和结构形状

拆图前必须认真读懂装配图。一般情况下,主要零件的结构形状在装配图上已表达清楚,而且主要零件的形状和尺寸还会影响其他零件。因此,可以从拆画主要零件开始。对于一些标准零件,只需要确定其规定标记,可以不拆画零件图。

    拆画零件时,先从各个视图上区分出零件。应当注意,在装配图中,由于零件间的相互遮掩或采用了简化画法、夸大画法等,零件的具体形状或某些形状不能完全表达清楚。这时,零件的某些不清楚部位应根据其作用和与相邻零件之间的装配关系进行分析,补充完善零件图。

    在装配图的主视图中,分离出右泵盖的投影,左视图不能直接反映其端面形状。从主视图上看,左、右端盖的销孔、螺孔均与泵体贯通,与泵体接触部分的结构和它们所起的作用完全相同。据此,可确定右泵盖的端面形状与左泵盖的端面形状完全一致,如图10-26所示。

    装配图的视图选择方案,主要是从表达装配体的装配关系和整个工作原理来考虑的;而零件图的视图选择,则主要是从表达零件的结构形状这一特点来考虑。由于表达的出发点和主要要求不同,所以在选择视图方案时,就不应强求与装配图一致,即零件图不能简单地照抄装配图上对于该零件的视图数量和表达方法,而应该结合该零件的形状结构特征、工作位置或加工位置等,按照零件图的视图选择原则重新考虑。

图10-26 由装配图拆画零件图

    右泵盖的主视图的安放位置和投射方向与装配图一致,按工作位置放置。主视图采用了全剖视图,可将三个组成部分的外部结构及其相对位置反映出来,也将其内部结构,如阶梯孔、销孔、螺孔等表达清楚。右视图表达右泵盖的外形轮廓,以及销孔、螺孔等的分布情况。

    在装配图中对零件上某些局部结构可能表达不完全,而且对一些工艺标准结构还允许省略(如圆角、倒角、退刀槽、砂轮越程槽等)。在画零件图时均应补画清楚,对标准结构应查表确定。

2. 合理、清晰、完整地标注尺寸

    拆画零件时应按零件图的要求注全尺寸。

① 装配图已注的尺寸,在有关的零件图上应直接注出。对于配合尺寸,一般应注出尺寸的上、下偏差。

② 对于一些工艺结构,如圆角、倒角、退刀槽、砂轮越程槽、螺栓通孔等,应尽量选用标准结构,查阅有关标准尺寸标注。

③ 对于与标准件相连接的有关结构尺寸,如螺孔、销孔、键槽等尺寸,应查阅有关手册资料确定。

④ 有的零件的某些尺寸需要根据装配图所给的数据进行计算才能得到(如齿轮分度圆、齿顶圆直径等),需经计算确定。

⑤ 一般尺寸均按装配图的图形大小、图的比例,可从装配图中按比例直接量取,并将量得的尺寸数值圆整。

    应该特别注意,各零件间有装配关系的尺寸,必须协调一致,配合零件的相关尺寸不可互相矛盾。相邻零件接触面的有关尺寸和连接件有关的定位尺寸必须一致,拆图时应一并将它们注在相关的零件图上。

    例如,根据M6查表确定内六角圆柱头螺钉用的通孔尺寸为6×Φ6.6和沉孔Φ11深6.8。确定细牙普通螺纹的尺寸为M27×1.5。查表确定退刀槽的尺寸为2.5×1.5。

3. 零件图上的技术要求

    要根据零件在装配体中的作用和与其他零件的装配关系,以及工艺结构等要求,参考有关资料和同类产品,标注出该零件的表面粗糙度等方面的技术要求。有配合要求或有相对运动的表面,零件表面质量要求较高,如右泵盖与轴配合的孔Ra的上限值为1.6。在标题栏中填写零件的材料时,应和明细栏中的一致。右泵盖的零件图如图10-27所示。

 

图10-27 右泵盖零件图

 

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