第二章机械零件构型分析基础知识.PDFVIP

第二章 机械零件构型分析基础知识 组合体是从几何分析的观点出发，分析其形状 （即形体分析），绘制其视图，标注其尺寸。 而零件则需要根据其在机器中的功能、工艺要求，并考虑经济、美观等因素确定出零件的结构 形状和尺寸 （即构型分析），绘制其视图，标注其尺寸。形体分析和构型分析有联系，但决不 能混同。 它们的区别主要是零件的结构形状不能脱离开零件在机器中的功能， 以及制造的可能 与方便，不能单纯从几何角度去构型，必须了解零件的结构与其制造、装配、使用等之间的关 系。因此从图样的完整性和正确性出发，结合本章学习一些有关机械及其设计的常识，学会运 用构型分析是非常必要的。 第一节 机械零件的合理构型 一、零、部件的基本概念 从制造的角度来看，任何机器都是由零件装配而成，比较复杂的机器常常是由零件和机 构组成部件，再由部件和零件组成机器。  1．零件 机器中每一个单独加工的单元体称为零件。  2．部件 按功能划分的装配单元称为部件，每个部件中包含若干零件，各零件间有确定的相对位 置，可能实现某种相对运动 （机构），也可能相对静止 （构件），它们为完成同一功能而协同工 作。 有少数零件在装配机器时， 不参加任何部件而单独作为一个装配单元与其他部件一起直接 装配在机器上。因此，机器由若干部件和零件组成，部件由零件组成。 二、零件的合理构型 尽管零件的设计方法有区别，零件的形状也是各式各样，但构成零件形状的主要因素总 是与零件的设计要求、加工方法、装配关系及使用和维护密切相关。也就是说，零件的构型不 能脱离开零件在机器中的地位和作用， 不能单纯从几何角度去构型。 必须了解零件的形状与其 加工过程、加工方法有何关系，零件之间通常有哪些装配关系等。在零件设计的实际过程中， 除了考虑上述问题外，还应考虑强度、刚度和经济性等问题。由于在学习本书时，还未学习与 设计计算、校核计算有关的课程，所以本书主要讨论如何根据零件的功能合理构型。我们把确 定零件的合理形状称为零件的合理构型，简称构型。所谓合理形状，是指在满足设计性能要求 的前提下，尽可能使零件的形状简单、便于制造、结构紧凑、重量轻、成本低等。  1．零件的构型原则 1 （）零件的形状、大小必须满足性能要求，即所设计的零件能在机器正常运转中，发挥 它预期的作用。 36  机械制图  2 （）组成零件的各基本体应尽可能简单，一般采用常见的回转体（圆柱、圆锥、球、圆 环）和各种平面立体，尽量不采用不规则曲面。 3 （）构成零件的各基本体间应互相协调，使零件结构紧凑，便于制造，造型美观。  2．零件的构型规律 任何零件都不是孤立存在的，它必须与其他零件组合成机器或机构，完成一定的工作任 务。因此零件间必须有连接、定位、协调、配合等要求。根据对大量零件进行构型分析的结果 表明，尽管零件的形状各式各样，但大体上总可以把它们分成三大组成部分，即“工作部分” “安装部分”和“连接部分” 。为了使零件满足一定的功能要求，零件必须要有“工作部分” ； 为了与其他零件连接、装配，还必须要有 “安装部分” ； “工作部分”和 “安装部分”又通过 “连 接部分”连成一体。 如图 2­1所示是一个齿轮油泵的泵体，其中空腔部分用于容纳齿轮及支承齿轮轴，可看成 是“工作部分” ；泵体左侧的凸缘及其上面的螺纹孔，实现泵体与泵盖的连接，泵体下部的底 板实现泵体与基座的连接，所以是泵体的“安装部分” ；将“工作部分”与 “安装部分”连接 起来的部分可看成是 “连接部分” 。 图2­1  齿轮油泵泵体的构形分析 图 2­2 是两个支架类零件，它们也是由 “工作部分”“安装部分”和“连接部分”三部分 组成。 再例如轮盘类零件中的齿轮，其轮齿部分可看成是 “工作部分” ；带有轴孔和键槽的轮毂 是 “安装部分” ；而轮幅 （或幅板）则是 “连接部分” 。与其类似的皮带轮、链轮等各种轮盘类 零件的总体构型思路是相同的，仅仅是 “工作部分”有所变化。依此类推，轴类零件，其安装 传动或操纵零件（如齿