截止阀测绘说明书.docx
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截止阀测绘说明书
截止阀测绘说明书
院系：
机械与运载工程学院
组长：
季武威20100430210
组员：
陈国财20100430201
黄伟志20100430209
陈辉其20100430202
毛少兵20100430218
专业班级：
机自二班
指导教师：
张爱军伍素珍
摘要
截止阀广泛用于于各种管道和设备等流体输送系统中的控制部件，由阀体，阀盖，阀座，启闭件，驱动机构，密封件和紧固件等组成，具有导流，截止等功能。
截止阀由于其结构简单，制造和维修比较方便，工作行程小，启闭时间短密封性好，密封面间磨擦力小，寿命较长，在现实生活中得到了广泛应用。
本课程测绘的目的是在学习绘制零件图和装配图的基础上，进一步培养学生阅读和测量实际样品的能力，为后续课程的学习和课程设计、毕业设计打下坚实的基础。
其中，在这次课程设计中，我们可以学习关于手绘、尺规绘制、软件绘制、参数化设计的一些基本知识。
同时还要培养我们查阅机械制图国家标准和机械设计手册的能力，更能加强自己的团队协作能力。
首先做测绘前的准备工作，领取部件、量具、工具等，准备绘图工具、图纸；全面分析了解测绘对象的用途、性能、工作原理、结构特点以及装配关系等，绘制装配原理图；拆卸零件，绘制零件草图，量注尺寸，确定并标注有关技术要求；绘制装配图。
这次课设我们组选的是截止阀的测绘，截止阀是通过阀芯的开启和关闭来调节流体流量的一种阀体，在这学期我们修得了液压与气压传动的学分，其间，我们学习了许多阀体，截止阀就是其中之一，如今，看到实体，更加加深了我们对于阀体的认识。
本文主要针对给定的手动截止阀进行测绘和三维建模，以此来详细了解其工作原理，我们通过对方案进行详细的讨论，分析，选择，利用CAD绘制了二维装配图，运用UG建立三维模型。
并利用GRIP语言对截止阀的部分零件进行了参数化设计。
关键词：
截止阀 阀杆 阀体 方案
摘要2
1、设计任务4
1.1、目的4
1.2、要求4
1.3.小组分工及任务5
2、简述截止阀的结构5
2.1、工作原理5
2.2、截止阀拆装流程5
2.3、零件间的转配关系6
3、测绘相关内容6
3.1、截止阀零件的测量7
3.1、直径、长度的圆整7
4、相关技术要求8
4.1、各零件材料及热处理方法8
4.2基准制、配合关系、形位公差、粗糙度确定方法8
4.3、标注原则9
5、各零件三维建模、总装8
6、参数化设计13
7、课设周记20
8、参考文献21
1、设计任务
1.1、目的
（1）、进一步了解截止阀及掌握各类典型零件的测绘方法、测绘步骤及测绘要求，熟悉常用测绘工具、量具的使用方法。
（2）、提高对截止阀上零件各类结构（含工艺结构）的认知及分析能力，培养对实际零件的综合图示表达能力。
（3）、了解截止阀的工作原理、动作过程、装拆顺序及各零件之间的装配连接关系，培养对简单装配体的综合图示表达能力。
（4）、培养徒手绘制零件草图和零件工程图的基本能力。
（5）、在学习了表达方法、零件图和装配图的基础上，进一步培养我们绘制和阅读实际样品的能力，为后续课程的学习和课程设计、毕业设计打下坚实的基础。
同时还要培养学生查阅机械制图国家标准和有关手册的能力。
1.2、要求
（1）测绘前要认真阅读测绘指导书，明确测绘的目的、要求、内容及方法和步骤。
（2）认真复习与测绘有关的内容，如视图表达、尺寸测量方法、标准件和常用件、零件图与装配图等。
（3）做好准备工作，如测量工具、绘图工具、资料、手册、仪器用品等。
（4）通过对装配件的拆卸、组装、全面了解装配件的工作原理、用途、构造和各零件的主要结构、形状，弄清各零件之间相对位置和装配连接关系。
（5）测绘图样（包括零件草图）应做到：
视图选择合理、得当，内容表达完整、准确，尺寸标注清晰、齐全，字体工整，图面整洁。
（6）在测绘中要独立思考，一丝不苟，有错必改，反对不求甚解，照抄照搬，容忍错误的作法。
（7）零件图、装配图应该注写必要的技术要求。
技术要求的选择要合理可用。
（8）零件图与装配图的对应结构尺寸应一致，技术要求应相同。
（9）认真绘图，保证图纸质量。
做到正确、完整、清晰、整洁。
（10）按预定计划完成测绘任务，所画图样经教师审查后方呈交。
1.3.小组分工及任务
季武威负责部分草图的绘制，三维建模及装配、装配仿真、运动仿真、参数化设计二次开发、说明书的书写以及ppt的讲解；陈国财负责部分草图的绘制、零件三视图绘制及三维建模、装配图的绘制；黄伟志负责标准件的测绘，部分零件图的绘制和图纸的校核、修改；陈辉其负责部分草图的绘制及cad零件三视图绘制、装配示意图的绘制、部分零件三维建模；毛少兵负责答辩ppt的设计制作。
2、简述截止阀的结构
2.1、工作原理：
截止阀靠旋转手轮，使阀杆上升和下降带动阀芯作平行于介质流向的直线位移达到启闭的目的，它的闭合原理是，依靠阀杆压力，使阀芯密封面与阀体密封面紧密贴合，阻止介质流通。
截止阀只许介质单向流动，安装时有方向性。
介质由阀体下方进入时，截止阀靠逆时针旋转手轮使阀杆上升带动阀芯向上运动，已达到开启目的。
关闭阀体所需要克服的阻力，是阀杆和填料的摩擦力与由介质的压力所产生的推力，截止阀关的力比开的力要大，此类阀阀杆的直径要大，避免发生阀杆顶弯的问题。
2.2、截止阀拆装流程
（1）要拆截止阀，为了拆装方便，我们首先将连接阀杆与手轮的螺母按逆时针方向旋转拆下。
（2）接着就可以将手轮拿下。
要轻拿轻放，遇到手轮紧固在阀杆上的话，不要强行拿下，要缓慢的摇动，直至拿下来为止。
（3）旋转六角螺母从阀杆上取出
（4）用扳手吧阀盖与阀体连接部分的螺母拧出，将阀盖与阀体分离。
（5）左手拿阀盖，右手逆时针旋转阀杆，将阀盖与阀杆分离。
（6）阀的安装与拆卸相反，只需将步骤倒过来，即可将阀安装好。
2.3、零件间的装配关系
截止阀的结构很简单，各个零件间的装配关系也是很简单的。
首先介绍各零件的特点：
螺母和螺柱之间和我们日常生活中所见到得螺母和螺钉基本相同，通过螺母与螺柱将阀盖与阀体连接。
而阀杆则是一中梯形结构的螺钉，它的一头是尖的，另外一头是细小的螺钉形，沿着尖部向上便是粗螺纹，粗螺纹是用来和阀盖相连的，细螺纹那头则是用来连接手轮的，这样手轮就可以自由的控制阀门开启或关闭。
其次，阀盖与阀杆相连，又与阀体相连，通过阀盖可以将阀杆以及手轮等组成的整体连接到阀体上，以达到工作的要求。
这就是它们之间的关系，这几个零件缺一不可，是相辅相成的。
3、测绘相关内容
3.1、截止阀零件的测量
（1）螺纹
螺距：
用专用量具螺经纬度轨测量，得出一英寸包含的螺纹圈数，可
以算出螺纹的螺距。
大径：
用游标卡尺直接测量。
螺纹长度：
用游标卡尺或直尺直接测量。
（2）孔径、孔距、厚度、圆角测量方法
孔径：
用游标卡尺测出圆孔的直径。
孔距：
用游标卡尺测出两圆之间的最近距离，加两圆的半径，求出
孔距。
厚度：
用游标卡尺测3处，求平均值。
圆角：
用专用量具圆角轨测量。
（3）直径、长度测量
径向尺寸：
用游标卡尺逐段测量轴和圆盘的直径，必要时可用外卡
钳配合。
轴向尺寸：
用游标卡尺逐段测量各段轴的长度，注意不能注出封闭
尺寸链。
倒角尺寸：
按照所在轴段直径查表确定。
（4）粗糙度
相接触面的粗糙度为Ra6.3，以减少摩擦损耗，避免应力集中。
其
它部分粗糙度为Ra12.5，以减少加工困难程度。
但阀体内部的粗糙度
没有要求，因为这不影响截止阀的工作过程。
（5）位置公差、形状公差和尺寸公差
根据零件表面位置对于阀工作的影响大小，查阅互换性测量，进行
位置公差和形状公差的标注。
根据配合要求，查阅互换性测量，进行
尺寸公差的标注
3.2、直径、长度的圆整
在测绘过程中，由于被测零件存在着制造误差、测量误差及使用中的磨损而引起的误差，因而使得测得的实际值偏离了原设计值。
也正是这些误差的存在，使得实测值常带有多位小数，这样的数值不仅加工和测量过程中都很难何做到，而且多没有实际意义，对这些数据进行尺寸圆整测绘效率和生产率。
4、相关技术要求
4.1、各零件材料及热处理方法
零件
阀体
阀盖
阀杆
阀杆
六角螺母
手轮
材料
HT150
低温碳钢
合金钢
合金钢
Q235
HT150
处理
表面镀漆，毛坯锻造时需采用中频感应加热
调质
调质
退火去应力
淬火
表面镀漆
4.2、基准制、配合关系、形位公差、粗糙度确定方法
基准制：
1、优先选用基孔制。
2、机械制造中用的冷拔圆钢材，尺寸公差已经可以达到IT7~IT10
级，表面粗糙度达到Ra0.8~3.2,用这种钢材时应选用基轴制。
3、如果在同一基本尺寸的轴是需要装配多个有不同配合性质的
零件，应选用基轴制配合。
4、当两个相互配合零件中有一个是标准件时，应以标准件为基
准。
5、对于特大件与特小件，也应考虑采用基轴制。
配合关系：
选择配合常用类比法，使用类比法确定零件间的配合有两个前
提：
一是必须通过实体的功用、工作条件及技术要求来确定结合件
的工作条件和使用要求；二是要掌握各种不同配合的特性和应用范
围。
形位公差选择的原则：
（1）根据零件的功能要求，并考虑加工的经济性和零件的结
构、刚性等情况，按公差表中数系确定要素的公差值。
（2）在同一要素上给出的形状公差值应小于位置公差。
如平行
的两表面其平面度公差应小于平行度公差值。
圆柱形零件
的形状公差（轴线的直线度除外）一般应小于其尺寸公差。
同轴度一般小于其平行度。
例如，填料零件图中，上端面相对于底面（B面）的平行度为0.040mm，根据底面直径25mm,根据经济性我们组取公差等级为IT8，则查以下平行度公差的注出公差值表可以得出形位公差。
（3）凡对形位公差作出规定的，应执行规定的标准。
粗糙度：
比较法是将被测表面与粗糙度样板相比较，通过人的视觉、触
觉，或借助放大镜来判断被测表面粗糙度的一种方法。
利用粗糙度
样板进行比较时，表面粗糙度样板的材料、形状、加工方法与被测
表面应尽可能相同，以减少误差，提高判断的准确性。
4.3、标注原则
（1）重要尺寸应直接标注，以免产生积累误差，并在此基础上确定尺寸的主要基准。
（2）有装配关系的尺寸协调包括基准协调、基本尺寸协调和尺寸精度协调。
（3）当零件具有毛面和加工面时，加工面尺寸和毛坯尺寸最好分开标注。
5、各零件三维建模、总装
阀体立体图
阀体三视图
阀盖立体图
阀盖三视图
阀杆
阀杆三视图
装配立体图
6、参数化设计
6.1、阀盖参数化编程
entity/pt（8）,obj（25）
number/mat1（12）,mat2（12）,mat3（12）
data/d1,80,h1,10,d2,33,$
h2,30,d3,28,h3,35,d4,16,h4,75
l10:
param/'2005','请输入法兰盘直径',d1,$
'请输入螺纹端直径',d3,'请输入接头端直径',d2,rps
jump/l10:
l80:
,rps
if/d1,,,l20:
messg/'直径必须大于0！
'
jump/l10:
if/d2,,,l20:
messg/'直径必须大于0！
'
jump/l10:
if/d3,,,l20:
messg/'直径必须大于0！
'
jump/l10:
l20:
obj
（1）=solcyl/origin,0,0,0,height,h1,diamtr,d1
obj
（2）=solcyl/origin,0,0,h1,height,h2,diamtr,d2
obj（3）=solcyl/origin,0,0,0,height,-h3,diamtr,d3
obj（4）=solcyl/origin,0,0,-h3,height,h4,diamtr,d4
obj（5）=unite/obj
（1）,with,obj
（2）
obj（6）=unite/obj（5）,with,obj（3）
obj（7）=subtra/obj（6）,with,obj（4）
obj（8）=solcyl/origin,0,30,0,height,h1,diamtr,10
mat1=matrix/xyrot,90
mat2=matrix/xyrot,180
mat3=matrix/xyrot,270
obj（9）=transf/mat1,obj（8）
obj（10）=transf/mat2,obj（8）
obj（11）=transf/mat3,obj（8）
obj（12）=subtra/obj（7）,with,obj（8）
obj（13）=subtra/obj（7）,with,obj（9）
obj（14）=subtra/obj（7）,with,obj（10）
obj（15）=subtra/obj（7）,with,obj（11）
obj（16）=solcyl/origin,0,0,-h3,height,30,diamtr,20
obj（17）=subtra/obj（7）,with,obj（16）
obj（18）=solcyl/origin,0,0,-h3,height,45,diamtr,18
obj（19）=subtra/obj（7）,with,obj（18）
l80:
halt
6.2、阀杆的参数化设计及GRIP参数化编程
entity/obj（20）,pt（5）,ln（4）
data/d1,15
data/h1,5,h2,4,h3,14,h5,1,h6,15,h7,74,h8,121
l10:
param/'参数','请输入参数',d1,rps
jump/l10:
l50:
,rps
ifthen/d1<=5
messg/'轴径必须大于5！
'
jump/l10:
else
l20:
obj
（1）=solcyl/origin,0,0,0,height,h1,diamtr,d1-3
obj
（2）=solcyl/origin,0,0,h1,height,h2,diamtr,d1-5
obj（3）=solcyl/origin,0,0,h1+h2,height,h8,diamtr,d1
obj（4）=solcyl/origin,0,0,h8+9,height,h6,diamtr,d1
pt
（1）=point/0,0,h8+9
do/l30:
k,1,4
pt（k+1）=point/pt
（1）,polar,9.19,360*k/4
l30:
do/l40:
k,1,3
ln（k）=line/pt（k+1）,pt（k+2）
l40:
ln（4）=line/pt（5）,pt
（2）
obj（5）=solext/ln
（1）,ln
（2）,ln（3）,ln（4）,height,h6
obj（10）=inters/obj（5）,with,obj（4）
obj（7）=solcyl/origin,0,0,h8+9+h6,height,h5,diamtr,d1-3
obj（8）=solcyl/origin,0,0,h8+10+h6,height,h3,diamtr,d1-3
obj（9）=solcyl/origin,0,0,21,height,35,diamtr,d1+3
endif
l50:
halt
6.3、阀瓣的GRIP参数化编程
ENTITY/obj（5）
DATA/d1,16,d2,25,d3,19.5,h1,4,h2,20
l1:
PARAM/'2005','请输入内孔直径',d1,'请输入底座直径'$
d2,'请输入外径',d3,'底座高度',h1,'总高度',h2,rps
JUMP/l1:
l3:
,rps
if/d1,,,l2:
messg/'直径必须大于0！
'
jump/l1:
if/d1,,,l2:
messg/'直径必须大于0！
'
jump/l1:
if/d2,,,l2:
messg/'直径必须大于0！
'
jump/l1:
if/d3,,,l2:
messg/'直径必须大于0！
'
jump/l1:
if/h1,,,l2:
messg/'直径必须大于0！
'
jump/l1:
if/h2,,,l2:
messg/'直径必须大于0！
'
jump/l1:
l2:
obj
（1）=SOLCYL/ORIGIN,0,0,0,HEIGHT,h1,DIAMTR,d2
obj
（2）=SOLCYL/ORIGIN,0,0,h1,HEIGHT,h2-h1,DIAMTR,d3
obj（3）=SOLCYL/ORIGIN,O,0,0,HEIGHT,h2,DIAMTR,d1
obj（4）=UNITE/obj
（1）,with,obj
（2）
obj（5）=SUBTRA/obj（4）,with,obj（3）
l3:
halt
7、课设周记
上周刚考完期末考试，休息了几天，终于又可以过上充实的生活了，每天在东楼的教室里，测量、手绘、对着电脑画二维、三维的图纸，时常中午画到“高潮”时就停不下来，也不睡觉，就不停地画，这种生活让我们感受到了课设的魅力。
每当组员坐在一起，集中精力开始做事；每当中午一起去吃午饭，坐着聊天；每当因为一点图纸上的错误争吵；我们都感受到了这个整体的融洽，和谐，多么让人融入其中无法自拔，多么不希望课设就这样慢慢的接近了尾声。
安全阀的测绘是对机械制图课程、互换性课程的一次全面实战练习，学习到了书本上没有的许多东西，了解了图样中经常出现的一些典型工艺结构，更加深刻地理解了国家标准和尺寸标注在工程图样中的重要性。
通过测绘认真学习把之前不懂得弄明。
培养了我们严谨认真的能力，加深了对仍停留在书本上理论知识的认识。
设计中，老师给了我们耐心细致的辅导，同组同学互相配合、互相帮助、互相学习、共同提高。
在本次课设中，我们团队团结一致，每个人的任务都完成的非常出色，每个人相处都很融洽。
两周的时间虽然短暂却很深刻，感谢老师细心的指导，指出了我们课设过程中的各种错误，让我们能充分利用及了解平时所学知识。
八、参考文献
[1]李月琴何培英段红杰编.机械零件测绘[M].北京：
中国电力出版社，2007
[2]刘小年刘振魁主编.机械制图[M].北京：
高等教育出版社，2000
[3]胡凤兰主编.互换性与技术测量基础[M]北京：
高等教育出版社，2005
[4]戴枝荣张远明主编.金属材料[M].北京：
高等教育出版社，1992
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