组合体.docx

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组合体

第4章组合体

本章要点：

1.组合体的形体分析。

2.组合体三视图的绘制。

3.组合体三视图的读图方法。

4.组合体的尺寸标注。

多数机械零件，都可以看成是由若干基本几何体组合而成的，由两个或两个以上的基本几何体组成的物体，称为组合体。

4.1组合体的形体分析

4.1.1形体分析法

为了便于画图、读图和标注尺寸，通常假想地把组合体分解成若干个基本的几何体，并弄清它们之间的组合形式和相对位置，这种分析方法称为形体分析法。

如图4.1（a）的轴承座，可看成是由两个不同的四棱柱和一个半圆柱叠加起来后，再切出三个圆柱体而成的。

图4.1轴承座

4.1.2组合体的组合形式

组合体的组合形式通常分为叠加和挖切两种。

叠加是实形体和实形体进行组合，如图4.2（a）所示。

挖切是从实形体中挖去一个实形体，被挖去的部分就形成空腔或孔洞；或者是在实形体基础上切去一部分实形体，使被切的实形体成为不完整的基本几何体，如图4.2（b）所示。

（a）（b）

图4.2组合体的组合形式

1.叠加

根据组合体各表面之间的连接关系不同，叠加分为简单叠加、相切叠加和相交叠加。

（1）简单叠加基本体之间以平面相接触。

有共面和不共面之分。

①共面如果两个形体上的两个平面互相平齐，连接成一个平面，它们在连接部分不存在分界线，如图4.3（a）所示。

因此，在画图时，主视图的上下形体之间不应画线，如图4.3（b）所示，否则是错误的。

图4.3形体表面共面

②不共面图4.4（a）中所示的物体，上下两个形体不平齐，形体A与B前方两个表面为两个不共面的平行面，所以画图时，上、下形体的投影之间应有线隔开，如图4.4（a）所示；不画线是错误的，如图4.4（b）所示。

图4.4形体表面不共面

（2）相切叠加两形体表面相切，在相切处两表面是光滑过渡的，没有交线，如图4.5（a）所示。

画图时在相切处不应画线，如图4.5（b）所示。

相邻表面（如耳板上表面）的投影应画至切点处，如图4.5中aˊ（cˊ）、a"、c"。

图4.5（c）是错误的。

图4.5相切叠加的画法

（3）相交叠加两形体表面相交，交线是两形体表面的分界线，如图4.6（a）所示。

画图时，应按投影关系画出交线的投影，如图4.6（b）所示。

图4.6（c）是错误的。

（a）（b）（c）

图4.6相交叠加的画法

2.挖切

图4.7（a）所示的物体，可看成是长方体经切割而形成的，如图4.7（b）所示。

画图时，可先画完整长方体的三视图，然后逐个画出被切部分的投影，如图4.7（c）、（d）所示。

画挖切组合体的关键在于画出切割面与物体表面交线以及切割面之间的交线。

（a）（b）（c）（d）

图4.7挖切的画法

4.2组合体视图的画法

画组合体视图的基本方法是形体分析法，即用形体分析法将组合体分解成若干个基本形体，根据各形体间的相对位置分别画出各自的三视图，然后处理好两形体邻接面间的投影，即可完成该组合体的视图，其画图步骤如下：

4.2.1分析形体

1.叠加型组合体如4.8（a）所示为一叠加型组合体，根据其形体的特点，可将其分解成四部分，如图4.8（b）所示；分析各形体间的位置关系，如四部分沿底版的长边方向具有公共的对称面，支撑板与底版的后表面平齐，圆筒后端面伸出支撑板后表面等：

分析两形体邻接面的关系，如支撑板的左右侧面与圆筒表面相切，前后表面与圆筒相交，肋板与圆筒相交等。

图4.8叠加型组合体的形体分析

2.挖切型组合体如图4.9所示为一挖切型组合体，它是在长方体上用三个截平面分别切去Ⅰ、Ⅱ两部分而成，如图4.9（b）所示。

图4.9挖切型组合体的形体分析

4.2.2视图选择

选择视图时应先选择主视图，因为主视图一旦确定，其余视图就随之确定了。

选择主视图的一般原则是：

通常将组合体置于稳定状态，使其主要表面、轴线平行或垂直于基本投影面，选择最能反映组合体形状特征及其相对位置关系的视图作为主视图，且使其它视图的虚线尽量少一些。

图4.8（a）、图4.9（a）分别以箭头方向为主视方向。

4.2.3选比例、定图幅

视图选定后，根据实物的大小，按国家标准选定比例和图幅。

画图时，应尽量选择1：

1的比例，这样既便于直接估量组合体的大小，也便于画图。

按选定的比例，根据组合体的长、宽、高计算出三个视图所占面积，并在视图之间留出标注尺寸的位置和适当的间距，据此选出合适的标准图幅。

4.2.4布图、画基准线

先固定图纸，然后根据各视图的大小和位置，画出基准线。

基准线是指画图时测量尺寸的基准，每个视图需要确定两个方向的基准线。

一般常采用对称中心线、轴线或较大的平面作为基准线。

4.2.5画底稿

根据各形体的投影规律，逐个画出形体的三视图。

画每个形体的三视图时，应三个视图联系起来画，并从反映形体特征的视图画起。

图4.10为图4.8所示支架的三视图的画图步骤。

图4.10组合体视图的画图步骤

4.2.6检查、描深

底稿完成后，应仔细检查，在确认没有错误后再描深。

描深时应先描曲线，后描直线。

细实线和点画线也应描深。

4.2.7标注尺寸

4.3基本几何体及组合体的尺寸标注

视图只表示物体的形状，物体的大小则需由尺寸确定。

尺寸标注的基本要求是正确、完整、清晰。

（1）正确指尺寸标注应符合GB/T4458.4—2003《机械制图尺寸注法》的规定，并且尺寸数字准确无误。

（2）完整组合体各部分的定形尺寸、各形体间的定位尺寸及组合体的总体尺寸，应做到既不少，也不重复。

（3）清晰要恰当地在视图中布置尺寸，以便于读图，避免引起误解。

4.3.1基本几何体的尺寸标注

基本几何体的尺寸标注是组合体尺寸标注的基础。

常见基本几何体的尺寸标注如图4.11所示。

图4.11基本几何体的尺寸标注

4.3.2组合体的尺寸标注

1.组合体的尺寸分类

为了将尺寸标注得完整，在组合体的视图上，一般需标注下列尺寸：

（1）定形尺寸确定各基本形体形状大小的尺寸。

标注时，用形体分析法，将组合体分解成若干个组成部分，然后逐个注出各组成部分的定形尺寸。

如图4.12（a）中的直径尺寸和不带“Δ”的尺寸。

（2）定位尺寸确定各基本形体之间相对位置的尺寸。

如图4.12（a）中的带“Δ”的尺寸。

（3）总体尺寸表示组合体的总长、总宽、总高的尺寸。

如图4.12（a）中的“L”为总长，“B”为总宽，总高尺寸为小圆筒顶面的定位尺寸和h1之和，此尺寸不需注出。

图4.12（a）是按形体分析法注出了画各形体时所需的尺寸。

将这些尺寸加以调整（如将图中的ф1、ф2、h1各保留一处等），再注上确定各形体相对位置关系的定位尺寸和总体尺寸，如图4.12（b）所示。

2.尺寸基准

尺寸基准是标注尺寸时的起点，即确定尺寸位置的几何元素——点、线、面。

一般选择组合体的中心对称平面、底面、重要平面以及回转体的轴线等作为尺寸基准。

标注尺寸时，在组合体的长、宽、高三个方向上分别选择至少一个基准，如图4.12（b）所示。

3.有关尺寸清晰的问题

（1）尽量将尺寸标注在视图的外面。

与两个视图有关的尺寸，最好注在两视图之间。

以便于看图。

如图4.13所示。

图4.12组合体的三种尺寸

图4.13

（2）同一形体的定形尺寸与定位尺寸，尽量集中注在明显反映该形体特征和各形体相对位置的视图上。

如图4.14所示，底板上孔的定形尺寸和定位尺寸都集中在俯视图上注出。

图4.14定位尺寸的注法图4.15同心圆的尺寸注法

4.同心圆的直径尺寸，最好注在非圆视图上，如图4.15所示。

5.尺寸尽量避免注在虚线上。

表示圆弧半径的尺寸应注在投影为圆弧的视图上。

4.4读组合体三视图的方法

读图是画图的逆过程。

画图是运用正投影原理将物体画成若干个视图来表达物体形状的过程，即由立体图形向平面图形转化的过程。

读图是根据视图想象物体形状的过程，即由平面图形向立体图形转化的过程。

常用读组合体三视图的方法有形体分析法和线面分析法。

4.4.1形体分析法

形体分析法主要针对叠加式组合体。

其步骤如下：

1.按线框，分形体

在线框分割明显的视图上，将视图分成几个线框，每个线框代表一个简单的几何体。

2.对投影，定形体

依据投影关系，找出每个线框对应的另外两个投影，将这三个线框联系起来，想出该形体的形状。

3.分析相对位置，综合起来想整体

分析各部分之间的相对位置及表面连接关系，综合起来想象出组合体的整体形状。

【例4.1】读懂图4.16（a）所示的三视图，想象出该组合体的空间立体形状。

图4.16轴承座的读图步骤

读图步骤：

（1）根据主视图的粗实线线框，将组合体分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个部分。

（2）找到Ⅰ对应的其它两个投影，可判断出Ⅰ为下方开一方槽并挖两个圆柱孔的一个长方形板，如图4.16（b）、（e）所示；找到线框Ⅱ对应的其它两个投影，可判断Ⅱ是上方挖了一个半圆槽的长方体，如图4.16（c）、（e）所示；找到线框Ⅲ、Ⅳ对应的其它两个投影，可判断出Ⅲ、Ⅳ都是一个三棱柱肋板，如图4.16（d）（e）所示。

（3）分析相对位置

Ⅰ在下方，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ在Ⅰ的上方且Ⅱ占据左右方向的中间位置，Ⅲ、Ⅳ对称分布于Ⅱ的左右两侧，四个部分的后表面平齐。

（4）综上所述，该组合体的立体形状如图4.16（e）所示。

4.4.2线面分析法

线面分析法是通过分析视图中的图线和线框的含义，想象出组合体的立体形状的读图方法，其步骤如下：

1.根据外框想象原始形状

根据视图外框，想象出尚未切割的原始基本形体。

2.对投影确定截面位置

通过分析视图中图线、线框的三面投影确定所截平面的位置。

3.搞清切割过程，想象物体形状。

【例4.2】读懂图4.17（a）所示的三视图，想象出该组合体的空间立体形状。

图4.17挖切型组合体线面分析法读图步骤

读图步骤：

（1）观察三视图外框，补齐后都是矩形，可判断未切割前的原始形体为四棱柱。

如图4.17（b）、（c）所示。

（2）分析图线a、b，找到它们对应的另两面投影，可判断出a、b线表示正平面A和侧平面B，如图4.17（d）、（e）、（f）所示。

分析图线c、线框d，找到它们对应的另两面投影，可判断出c表示侧平面C，d表示侧垂面D，如图4.17（g）、（h）、（i）所示。

分析线框e、f、g，找到它们对应的另两面投影，可判断它们表示四棱柱切割留下的部分表面，如图4.17（j）、（k）、（l）所示。

（3）综上所述，组合体的立体形状如图4.17（l）所示。

4.5第三角投影简介

我国国家标准《机械制图图样画法》中规定，机件的图形按正投影法绘制，如果没有特殊说明，均采用第一角投影法。

而世界上有些国家，如英国、美国、日本等，则采用第三角投影法。

随着国际间技术交流的日益发展，我们掌握第三角投影法的基本知识是非常必要的。

4.5.1第三角投影法

在三投影面体系中，三个投影面把空间分为八个部分。

W面左侧的空间命名为一、二、三、四分角，W面右侧的空间命名为五、六、七、八分角，如图4.18所示。

图4.18空间分为八个角

如图4.19所示，将机件放在第一角中用正投影法绘制图形，称为第一角投影法，第一角投影法中，机件处于观察者和投影面之间，即观察者→机件→投影面；在第三角中用正投影法绘制图形，称为第三角投影法，第三角投影法是投影面处于观察者和机件之间，即观察者→投影面→机件，此时，假定投影面是透明的。

在第三角投影法中得到的三视图是：

主视图（由前向后在V面上得到的投影）、俯视图（由上向下在H面上得到的投影）、右视图（由右向左在W面上得到的投影）。

投影面的展开方法如图4.20（a）所示，V面不动，顶面向上、侧面向右各旋转90º与V面重合即可。

三视图的配置如图4.20（b）所示。

从图4.20（b）可以看出，在第三角投影中，三视图仍然具有“长对正、高平齐、宽相等”的投影联系。

采用第三角投影时，必须在标题栏专设的格内标出识别符号，识别符号如图4.20（c）所示。

图4.19第三角投影法

图4.20第三角投影

思考题

1.什么是形体分析法？

2.形体之间的表面连接关系有哪几种？

与之对应的视图特征是什么？

3.组合体的视图应标注那些尺寸？

标注尺寸时应注意那些问题？

4.试述用形体分析法画图、读图、标注尺寸的方法与步骤。

5.什么叫线面分析法？

试述运用线面分析法读图的方法与步骤。