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1零件测绘与造型开放性实验指导书实验项目性质：操作性一．实验目的与任务零件测绘与零件造型，是机械设计制造及其自动化专业学生必修掌握的两大基本技能，随着国外技术的引进、国内产品微创新技术的发展，对学生的零件测绘能力、三维零件造型能力提出了更高的需求。通过本实践环节的训练，将进一步强化学生“独立应用常用工、量具对典型零件进行准确、高效地测量”，“应用AUTOCAD、CAXA等二维绘图软件绘制规范零件图”以及“应用Pro/E、UG、Solidworks等三维软件给零件进行正确造型”的能力，使学生在离校之前，得到一次独立地、系统地专业综合技能锻炼。通过本课程的训练，应加强学生对理论知识的应用技能，进一步熟悉零件的视图表达技巧及方法、熟练至少一种二维绘图软件的操作、熟练至少一种三维绘图软件的操作、熟悉从空间形体到平面图形及三维造型的整个过程。二．实验原理与实验步骤：《齿轮泵》零件测绘与造型学生自主实验指导计划实验内容及要求备注一、认识齿轮泵1、了解齿轮泵在机器中的作用2、了解齿轮泵的结构组成3、了解齿轮泵组装与测量工具4、掌握齿轮泵组装过程上交：1.实验报告及心得一份（A4纸，10页）；2.规范零件图一张（A3，手绘）；3.规范装配图一张（A4，打印）4.零件三维造型图一张二、测定齿轮泵中主要零部件的尺寸三、绘制规范零件图四、部件三维造型（一）、认识齿轮泵1、齿轮泵在机器中的作用液压系统是机器中常用的一种传动系统。它主要由动力元件、控制元件和执行元件等组成。液压泵是液压系统的动力元件，它将输入的机械能（由电动机带动）转换为工作液体的压力能，为液压系统提供具有一定流量和压力的液体，是2系统的动力源。由于大多数的工作液体都是矿物油类产品，故液压泵又称油泵。齿轮泵是液压泵的一种类型。因其具有结构简单、体积小、工作可靠、成本低、抗污染力强、使用维护方便等优点而被广泛应用。图1a为齿轮泵外形图。a.齿轮泵外形图b.齿轮泵结构图图1齿轮泵2、齿轮泵的结构组成及原理齿轮泵由一对齿轮1、泵体2及前后端盖3等主要零件组成，如图1b所示。图2为齿轮泵的工作原理图。齿轮I为主动轮，齿轮II为被动轮。当齿轮I转动并带动齿轮II转动时，齿轮开始退出啮合处为吸油腔，齿轮开始进入啮合处为压油腔。吸油腔与压油腔被齿轮的啮合接触线隔开。当齿轮按图示箭头方向旋转时，吸油腔由轮齿8、9、10、1、1′、10′、9′的齿面以及泵体内圆和端盖的内表面组成。随着齿轮的旋转，吸油腔的容积增大，形成局部真空，油箱中的液压油在大气压力的作用下进入吸油腔。压油腔由2、1、1′、2′、3′的齿面以及泵体内圆和端盖的内表面组成。随着齿轮的旋转，压油腔的容积减小，由吸油腔吸入并由轮齿带到压油腔的液压油压力升高，并不断排出作为液压系统的动力源。图2齿轮泵工作原理图3、齿轮泵组装齿轮泵是机器液压系统中的关键部件。在进行测绘之前必须了解其结构组成及相互关联。图3是齿轮泵组装结构示意图。它由齿轮I1、齿轮II2、泵体3、左端盖4、右端盖5、轴承6、皮带轮7、内六角螺栓8、外六角螺栓9、螺母10、3弹簧垫圈11、销轴12、平键13等组成。图3齿轮泵组装结构示意图Ⅰ.组装测量工具简介齿轮泵组装测量工具由游标卡尺、外径千分尺、钢皮尺、角尺、内六角扳手、外六角扳手、螺纹样板、圆弧样板、螺丝刀等组成。1、带表游标卡尺1）结构组成图4是带表游标卡尺外形图。主要用于测量零件中有公差要求的内外径、长度、宽度和深度等尺寸。图4带表游标卡尺带表游标卡尺主要由尺身1、深度尺2、游标3（表盘）、外测量爪4、内测量爪5、紧固螺钉6等几部分组成。2）技术参数（1）测量范围：0－125、0－150、0－200、0－300、0－500、0－1000、0－1500、0－2000mm几种；（2）测量精度：0.01、0.02、0.05三种。（3）本实训装置中使用的带表游标卡尺的测量范围为:0－150mm，测量精度：0.02。3）使用注意事项（1）了解作用，注意范围;（2）位置正确，用力恰当;（3）看清数值，正确读数;（4）使用完毕，注意保养。42、外径千分尺外径千分尺主要用于测量零件中公差精度要求高的外径、长度、厚度等尺寸。其外形如图5所示。图5外径千分尺1）结构组成外径千分尺主要由尺架1、测砧2、测微螺杆3、固定套管（刻度）4、微分筒5、锁紧装置6、测力装置7、校零板手8等几部分组成。2）技术参数（1）测量范围：外径千分尺的测量范围有0－25mm、25－50mm……275－300mm等几种。（2）测量精度：0.01、0.002、0.001三种。（3）本实训装置中使用的外径千分尺的测量范围为:0－25mm，测量精度：0.01。4）使用注意事项（1）了解作用，注意范围;（2）位置正确，用力恰当;（3）看清刻度，正确读数;（4）使用完毕，注意保养。3、钢皮尺钢皮尺主要用于测量零件中没有公差要求的长度、宽度和深度尺寸。其外形如图6所示。图6钢皮尺4、角尺角尺主要用于检查零件表面是否垂直。其外形如图7所示。图7角尺5、内六角扳手内六角扳手主要用于内六角螺栓装配。其外形如图8所示。5图8内六角扳手6、外六角扳手外六角扳手主要用于外六角螺栓装配。其外形如图9所示。图9外六角扳手7、螺纹样板螺纹样板主要用于测量螺栓的螺距尺寸。其外形如图10所示。图1060°和55°螺纹样板8、圆弧样板圆弧样板主要用于测量不完全圆的圆弧的半径（直径）尺寸。其外形如图11所示。图11圆弧样板9、螺丝刀螺丝刀主要用于装配螺钉。其外形如图12所示。图12螺丝刀Ⅱ.组装步骤第一步根据说明书及图纸，在组合装置中找到相应的零件，看懂它们在图纸中的位置及相互关系。第二步根据说明书，在组合装置中找到组装工具，明确每个工具的作用及使用方法。第三步用抹布将零件擦干净，然后根据图3齿轮泵组装结构示意图，把相应的零件组装成齿轮泵。装配后用手转动皮带轮，齿轮泵运转应灵活。（二）、61、齿轮基本参数一个齿轮有四个基本参数，既齿轮模数m、分度圆直径d、齿数z及压力角。图13所示。国内标准规定压力角为20°，齿数z可以数出，模数m（表1为齿轮标准模数）、分度圆直径d需要进行计算得出。图13齿轮基本参数图表1齿轮标准模数系列（GB/T1357——1987）单位mm第一系列11.251.52.534567第二系列1..752.262.75(3.25)3.5(3.75)4.55.5(6.5)注：选用模数时，优选第一系列；其次选第二系列；括号内模数尽可能不用。2、齿轮参数计算公式(1)、分度圆直径d=m×z(2)、齿顶圆直径da=m(z+2)(3)、齿根圆直径df=m(z-2.5)(4)、齿高h=2.25m(5)、齿顶高ha=1m(6)、齿根高hf=1.25m3、齿轮分度圆直径、模数及其它参数确定(1)、用游标卡尺测量齿顶圆直径da′=,数出齿轮齿数z=.(2)、齿轮模数确定1)计算m′=da′/(z+2)2)从表1中查出最接近m′的标准模数m（3）、齿轮分度圆直径计算d=m×z（4）、齿顶圆直径计算da=m(z+2)（5）、齿根圆直径计算df=m(z-2.5)（6）、用游标卡尺测量齿宽B=（取整数）（三）齿轮泵零件测绘——零件草图绘制与尺寸测量齿轮泵零件的测绘是绘制齿轮泵装配图和零件图的基础性工作。其草图绘制的合理与否，尺寸测量的误差大小直接影响到装配图和零件图的质量。71.齿轮轴I测绘（1）、选择恰当视图，徒手绘制齿轮轴I草图。图14所示。图14齿轮轴I草图布置（2）、测量齿轮轴I全部尺寸并标注在草图上。2、齿轮轴II测绘（1）、选择恰当视图，徒手绘制齿轮轴II草图。图15所示。图15齿轮轴II草图布置（2）、测量齿轮轴II全部尺寸并标注在草图上。3、泵体测绘（1）、选择恰当视图，徒手绘制泵体草图。图16所示。图16泵体草图布置（2）、测量泵体全部尺寸并标注在草图上。4、后泵盖测绘（1）、选择恰当视图，徒手绘制后泵盖草图。图17所示。图17后泵盖草图布置8（2）、测量后泵盖全部尺寸并标注在草图上。5、前泵盖测绘（1）、选择恰当视图，徒手绘制前泵盖草图。图18所示。图18前泵盖草图布置（2）、测量前泵盖全部尺寸并标注在草图上。6、底板测绘（1）、选择恰当视图，徒手绘制底板草图；图19所示。图19底板草图布置（2）、测量底板全部尺寸并标注在草图上。7、皮带轮测绘（1）、选择恰当视图，徒手绘制皮带轮草图。图20所示。图20皮带轮草图布置（2）、测量皮带轮全部尺寸并标注在草图上。8、垫片测绘（1）、选择恰当视图，徒手绘制垫片草图。如图21所示。图21垫片草图布置9（2）、测量垫片全部尺寸并标注在草图上。（三）、齿轮泵零件图纸绘制机器是由若干部件和许多零件组成。表达一台机器的装配图称为总装配图（简称总装图），表达一个部件的装配图称为部件装配图（简称部件图），表达一个零件的图纸称零件图。零件图是生产制造和检验零件的主要图样，它不仅应将零件的材料，内、外部结构形状和大小表达清楚，而且还要对零件的加工、检验、测量提供必要的技术要求。Ⅰ、零件图的主要内容1、图幅与标题栏2、视图：主、俯、左、其它表达视图3、尺寸标注：基本尺寸、精度尺寸4、形状要求5、位置要求6、表面粗糙度要求7、技术要求Ⅱ、齿轮轴I绘制——齿轮轴I视图布置如图22所示。图22齿轮轴I视图布置Ⅲ、齿轮轴II绘制——齿轮轴II视图布置如图23所示。10图23齿轮轴II视图布置Ⅳ、泵体绘制——泵体视图布置如图24所示。图24泵体视图布置Ⅴ、后泵盖绘制——后泵盖视图布置如图25所示。11图25后泵盖视图布置Ⅵ、前泵盖绘制——前泵盖视图布置如图26所示。图26前泵盖视图布置Ⅶ、垫片绘制——垫片视图布置如图27所示。图27垫片视图布置Ⅷ、皮带轮绘制——皮带轮视图布置如图28所示。12图28皮带轮视图布置Ⅸ、底板绘制——底板视图布置如图29所示。图29底板视图布置（四）、齿轮泵装配图的绘制（五）、齿轮泵的造型三、实验时间与地点时间：第五学期地点：机械实验楼506零件测绘实训室四、考核方式与评分标准本课程根据学生出勤、独立完成任务的态度及完成的质量单独计成绩。