第二十章 機械零件的構形及表達(二)2013

1、20.4、機械零件的三維表達20.3、機械零件的構形20.3、機械零件的構形1、基本概念2、機械零件的構形步驟 3、機械零件的構形方法 4、構形方式拓展5、零件構形相關問題機械零件構形： 確定零件的合理形狀稱為零件的合理構形，簡稱構形。1、基本概念合理構形：在滿足設計性能要求的前提下，盡可能使零件形狀簡單、便于制造、結構緊湊、重量輕、成本低 。 構形時一般考慮的順序是：2、 機械零件的構形步驟 工作部分 安裝部分連接部分 箱體類零件構形舉例：構造齒輪泵泵體 通過泵體內齒輪的轉動，把油吸入泵內提高壓力后排出泵外。齒輪泵： 3、 機械零件的構形方法 整體設計示意圖泵體泵蓋主動齒輪 從動齒輪 從動軸

2、 螺釘密封件墊片 壓蓋主動軸壓蓋螺母3、 機械零件的構形方法 (1)工作部分的構形 對于任何零件：工作部分是零件的主要部分。 工作部分是為實現零件的主要功能而設計的主要結構部分。3、 機械零件的構形方法 工作部分的構形原則：“由內定外”。對于箱體類零件和輪盤類零件： 工作部分形狀通常取決于其內部所包容的零件的形狀和運動情況。對于這類零件，內腔形狀(工作部分)是主要的。這樣構形使得結構緊湊，可達到良好的效果。先對內部形狀進行構形；外部形狀基本上與內部形狀相仿。3、 機械零件的構形方法 ： 容納齒輪以及支承齒輪軸的一端。另一端由泵蓋支承。要求：3、 機械零件的構形方法 根據“由內定外”的原則，構造

3、泵體中包容齒輪的部分。3、 機械零件的構形方法 支承從動軸右端3、 機械零件的構形方法 （2）安裝部分構形： 是為實現零件與其它零件間的連接而設計的，構形時要考慮被聯結的零件。 對于箱體類零件，這一部分常常分成幾部分。泵體與進出油管的聯接；泵體與泵蓋的聯接；泵體與基座的聯接；泵體與壓蓋、壓蓋螺母聯接。本例安裝部分包含四部分：3、 機械零件的構形方法 泵體與進出油管的聯接3、 機械零件的構形方法 泵體與泵蓋的聯接3、 機械零件的構形方法 泵體與基座的聯接3、 機械零件的構形方法 泵體與壓蓋、壓蓋螺母聯接3、 機械零件的構形方法 （3）連接部分構形 對于大部分箱體零件：其箱體的外形就可看作是“連接

4、部分”，同時有一些結構連接幾何上分離的部分。把零件上的“工作部分”與“安裝部分”連接起來。形狀取決于“工作部分”和“安裝部分”的形狀。3、 機械零件的構形方法 3、 機械零件的構形方法 進一步討論：厚： 重量大問題1：重量3、 機械零件的構形方法 改進一： 對螺孔進行“內定外”構形。效果： 重量減輕，但接觸面積減小，影響密封性能。3、 機械零件的構形方法 改進二： 將與泵蓋聯接部分減薄。效果： 重量減輕，但影響強度、剛度。3、 機械零件的構形方法 改進三： 整體減薄，局部加厚。效果： 重量減輕，、滿足強度、剛度、密封要求。3、 機械零件的構形方法 問題2：剛度3、 機械零件的構形方法 改進：

5、加肋板。 上部凸起與下部連通。作用： 提高剛度。3、 機械零件的構形方法 加工方面考慮：減少加工面積；鑄造圓角。3、 機械零件的構形方法 加工方面考慮：內腔“8”字形，齒輪接觸面。3、 機械零件的構形方法 加工方面考慮： 退刀槽、刀痕。3、 機械零件的構形方法 4、 構形方式拓展傳動齒輪軸傳動齒輪軸3 3螺釘螺釘1515右端蓋右端蓋7 7軸套軸套9 9壓緊螺母壓緊螺母1010齒輪軸齒輪軸2 2泵體泵體6 6墊片墊片5 5左端蓋左端蓋1 1銷銷4 4傳動齒輪傳動齒輪1111墊圈墊圈1212螺母螺母1313鍵鍵14144、 構形方式拓展4、 構形方式拓展4、 構形方式拓展4、 構形方式拓展5、零件

6、構形相關問題 鑄件表面相交處應有圓角，以免鑄件冷卻時產生縮孔或裂紋，同時防止脫模時砂型落砂?？s孔裂紋 鑄造圓角A、鑄造對零件結構的要求1) 與加工相關的問題 拔模斜度 鑄件在內外壁沿起模方向應有斜度, 稱為拔模斜度。拔模斜度 壁厚均勻縮孔壁厚均勻壁厚不均勻壁厚逐漸過渡內切圓的直徑差別不能大于2025% 5、零件構形相關問題5、零件構形相關問題避免厚薄懸殊的截面添加工藝孔 盡量減少分箱面 5、零件構形相關問題不好好 退刀槽和砂輪越程槽退刀槽和砂輪越程槽退刀槽和砂輪越程槽退刀槽和砂輪越程槽 作用：便于退刀和零件軸向定位。作用：便于退刀和零件軸向定位。作用：便于退刀和零件軸向定位。作用：便于退刀和零

7、件軸向定位。砂輪越程槽砂輪越程槽砂輪越程槽砂輪越程槽退刀槽退刀槽退刀槽退刀槽b b b bb b b bb b b b砂輪砂輪砂輪砂輪90909090 鉆孔端面鉆孔端面鉆孔端面鉆孔端面作用：避免鉆孔偏斜和鉆頭折斷。作用：避免鉆孔偏斜和鉆頭折斷。作用：避免鉆孔偏斜和鉆頭折斷。作用：避免鉆孔偏斜和鉆頭折斷。（2）機械加工對零件結構的影響）機械加工對零件結構的影響5、零件構形相關問題B、5、零件構形相關問題凸臺凹坑凹腔凹槽接觸加工面 凸臺和凹坑作用：減少機械加工量及保證兩表面接觸良好。5、零件構形相關問題5、零件構形相關問題 工藝孔5、零件構形相關問題中間孔無法加工設計工藝孔，打通后再堵上5、零件構

8、形相關問題5、零件構形相關問題減少裝夾次數不好好序號結構的工藝性不好結構的工藝性好說明1鍵槽的尺寸、方位相同，可在一次裝夾中加工出全部鍵槽，提高生產率2退刀槽尺寸相同，可減少刀具種類，減少換刀時間3三個凸臺表面在同一平面上，可在一次進給中加工完成5、零件構形相關問題序號結構的工藝性不好結構的工藝性好說明4小孔與壁距離適當，便于引進刀具5方形凹坑的四角加工時無法清角，影響配合 6型腔淬硬后，騎縫銷孔無法用鉆鉸方法配作 5、零件構形相關問題A、避免應力集中2）與零件性能、壽命相關的構形問題5、零件構形相關問題5、零件構形相關問題避免尖角和棱角 B、增強剛度：加肋板5、零件構形相關問題C、減輕零件重量 ：局部加強與整體減薄 方案a:均勻壁厚重方案b:受力部位加厚，整體加薄輕 5、零件構形相關問題去掉多余金屬 凸臺齒輪5、零件構形相關問題 某鋁制零件的連接凸緣，經常拆卸，螺紋部分極易損壞，致使整個零件報廢。 如果在鋁制零件上嵌入一鋼制螺套，可相應提高整個零件的壽命