第一章机械电工基础知识_pdf

1、第一章 机械电工基础知识第一节 机械制图基础知识一、识图（一）投影1、投影在阳光或灯光下照射物体，在地面或墙面上可留下物体的影子。把影子中间的涂黑去掉，只保留影子的外轮廓线，影子可视为物体的投影。我们把照射的光线口 q做投影线；影子所在的平面叫做投影面；影子叫做投影。2、投影的种类投影一般分为中心投影和正投影两大类。1）中心投影夜晚把三角板放在灯泡与桌子之间，桌面上就有一个放大的三角形影子。这种投影法，光源从投影中心发出，叫中心投影法。中心投影法投影线互不平行，得到的图形不能反映物体的真实大小。机械制图中一般不采用中心投影法。2）正投影若把投影中心移到无穷远处，使投影线互相平行，并与投影面垂直

2、物体在投影面上所得到的投影口 U正投影。（二）正投影的投影特点中午，把一块正方形的薄铁皮放置在阳光下照射，如图 1-1-1所示。当平面和地面平行时，影子的形状和大小与薄铁皮完全相同，如图 1-1-1（a）所示；倾斜时影子变小，如图1-1-1（b）所示，倾斜越厉害，影子越小；当平面与地面垂直时，影子成了一根直线，如图1-1-1（c）所示。实验说明，平面投影的特点和平面的位置有关。物体上的平面有平行、倾斜和垂直三种位置，三种位置平面在一个投影面上的投影特点：平行投影现原形（真实性），倾斜投影往小变（收缩性），垂直投影成直线（积聚性）。同理，直线的投影也具有上述特点。当直线与投影面平行时，直线的投影

3、等于直线的实长（真实性）；当直线与投影面倾斜时，直线的投影小于直线的实长（收缩性）；当直线与投影面垂直时，直线的投影积聚为一个点（积聚性）。（三）三视图的形成和投影规律1.视图在工程上，又把物体的正投影叫做物体的视图。但一个视图很难表达物体的全貌。实践证明，要反映物体的真实形状；一般要使用三面视图。2.三视图的形成过程三视图的形成如图 1-1-2所示，把长方体放在三个互相垂直的投影面中间，这时在三个投影面上各得一个正投影。观察者从前向后看，在正投影面上得到的投影叫主视图；观察者从上往下看，在水平投影面上得到的投影叫俯视图；观察者从左向右看，在侧面上得到的投影叫左视图。正面不动，水平面向下，侧面

4、向右旋转到图 1-1、2三视图的投影与正面成一个平面，如图 1-1-3所示，去掉投影面的边框就得到工程上常用的三视图。三个视图位置固定，主视图在左上角，俯视图在主视图下边，左视图在主视图右边，如图 1.1-4所示。3.三视图的投影规律三视图是同一个物体在三面视图的投影，主、俯视图共同反映该物体的长度，主、左视图共同反映该物体的高度，俯、-左视图共同反映该物体的宽度。因此可得出三视图的投影规律：主、俯视图长对正（等长）。主、左视图高平齐（等高）。俯、左视图宽相等（等宽）。无论整个物体或物体局部，其三面投影都符合“长对正，高平齐，宽相等”的规律，如图 1-1-5所示。4.三视图和实物的方位关系对照

5、图 1-1-6所示的立体图和三视图，可以把三视图和实物的方位关系总结如下：一个物体几个面，每个视图表一面；前面形状看主视，上下左右能表现；顶面形状看俯视，前后左右能分辨；左面形状看左视，上下前后方位见；只看一图不全面，三面合着整体现。（四）图线图线是构成视图的基本要素。要看懂零件图，就必须明确各种图线的含义和用途。表1-1-1列出了各种常用图线的名称、型式、代号、宽度及+般应用方法。（五）绘图比例比例是图形线性尺寸与物体实际线性尺寸之比，称为比例，一般在标题栏中标注。比例分为三种：（1）缩小比例：缩小比例图形比实物小，如1：2，1：3等。在比例为1：2的图中，图上的1mm代表实物的2mm。（2

6、）不变比例：不变比例图形与实物一样大，写作1：1。在比例为1：1的图中，图上的1mm代表实物的1mm。图上的尺寸与实物尺寸相同。表 1-1-1图线宽度 b,mmb=0.5-2约 b/3约 b/3约 b/3约 b/3约 b/3b图线图线名称粗实线细实线波浪线双折线虚线图线型式及尺寸关系图线用处可见轮廓线尺寸线、尺寸界限、剖面线、引出线局部视图和局部剖视的边界线断裂处的边界线断裂处的边界线不可见轮廓线细点划线粗点划线双点划线轴线、中心线、对称平面中心线有特殊要求的线约 b/3极限位置的轮廓线（3）放大比例：放大比例图形比实物大，如 2：1、4：1等。在比例为 2：1的图中，图上的 2mm代表实物的

7、 1mm。不论采用何种比例，图形上所标注的尺寸，必须是机件的实际尺寸，与图形的比例无关。（六）尺寸标注物体的形状大小，是在零件图的长、宽、高三个方向标注尺寸来表达的。每个标注的尺寸一般都由尺寸界线、尺寸线、箭头、尺寸数字四个要素组成，如图 1-1-7所示。图中阿拉伯数字的单位是毫米，一般不写出，视图中尺寸线与尺寸界线是表示度量起始和终止范围的；尺寸线用细实线，终端一般用箭头表示；尺寸界线也是用细实线，它也可借用其他线，如中心线、轮廓线等。视图中标注的 R、等符号，分别表示圆、弧的半径和圆的直径。尺寸数字一般标注在尺寸线上方，垂直方向尺寸数字，规定字头向左标注。二、基本几何体投影（一）概述零件结

8、构形状无论多么复杂，都可以看作由简单的基本几何体组成。熟练掌握基本几何体三视图的投影特性，是识零件图的基础。（二）平面立体平面立体是指表面完全由平面构成的基本几何体。现以六棱柱和四棱锥为例讨论平面立体三视图的投影特性。六棱柱是由六条棱、六个全等的矩形和两个全等的六边形构成的空间立体。四棱锥由四个全等的三角形平面围成，并且四个三角形的顶点相交于一点即锥顶，底面由正方形构成。1.六棱柱的投影把正六棱柱放在三投影面体系中，让它的上底面，下底面平行于水平投影面，并使一组平行侧面平行于正面，如图1-1-8所示。利用平面的投影特点（真实性、积聚性、收缩性）来分析六棱柱的三视图。（1）主视图：正六棱柱的主视

9、图中，上、下底积聚为两条水平方向的直线。六个侧面前后棱面投影重合，在主视图上可以看到三个连着的矩形，中间的矩形反映了棱面的实形，两侧面的矩形是倾斜于正面的棱面的投影，因而不反映实形，如图 1-1-9所示。（2）俯视图：正六棱柱的俯视图是正六边形，六边形是六棱柱顶面与底面的投影，六条边是六棱柱侧面有积聚性的投影，如图 1-1-10所示。（3）左视图：正六棱柱的左视图中，上下底积聚为两条水平方向的直线。在侧面可看见棱柱的两个面广而且又是对称的，因而侧面投影是两个连着的矩形，如图 1-1-1所示。把三面投影综合起来就是六棱柱的三面投影，如图 1-1-12所示。2.四棱锥的投影把四棱锥放在三投影面体系

10、中，使底面平行于水平投影面，如图 1-1-13所示。下面按投影特性分析四棱锥的三视图。（1）主视图：在四棱锥的主视图中，因为四棱锥的底面与正面垂直，所以积聚为水平方向的直线。它的四个棱面都与正面倾斜，而且前后棱面投影重合，因而主视图是两个连着的直角三角形，如图 1-1-14所示。（2）俯视图：因为四棱锥底面平行于水平投影面，所以俯视图反映底面实形。图内相互垂直的两条线是四条棱线的投影，四个三角形是四个棱面的投影，如图 1-1-15。（3）左视图：四棱锥的左视图与主视图完全相同，但代表的棱面不同。两个连着的直角三角形是左侧面前后两棱面的投影，右侧面前后两棱面的投影与它重合。底边水平方向的直线仍是

11、底面有积聚性的投影，如图 1-1-16。把三面投影综合起来，就是正四棱锥的投影，如图 1-1-17所示。（三）曲面立体曲面立体（也称回转体）是指表面或曲面与平面构成的基本几何体。注意：凡是曲面立体的视图中都有用点划线表示的轴线投影。现以圆柱体和圆锥体为例讨论曲面立体三视图的投影特性。圆柱体是由圆柱面和垂直于轴线的两个圆平面所围成的封闭曲面立体。圆锥体是由圆锥面和与圆锥轴线垂直的圆形底面所围成的封闭曲面立体。1.圆柱体的投影把圆柱体放在三投影面体系中，使圆柱的轴线垂直于水平投影面，如图 1-1-18所示。利用投影的特性分析圆柱体的三视图。（1）主视图：圆柱体的主视图是一个长方形，左；右轮廓线是圆

12、柱的最左、最右素线的投影；长方形上、下两直线是圆柱顶圆和底圆有积聚性的投影，如图 1-1-19所示。（2）俯视图：圆柱体的俯视图是与圆柱顶圆和底圆相同的圆，此圆圆周是所有素线有积聚性的投影，如图 1-1-20所示。（3）左视图：圆柱的左视图是与主视图完全相同的长方形，但长方形的左、右轮廓线是圆柱的最前和最后两素线的投影。长方形的上、下两直线仍是顶圆和底圆有积聚性的投影，如图 1-1-21所示。把三面投影综合起来就是圆柱体的投影，如图 1-1-22所示。2.圆锥体的投影把圆锥放在三投影面体系中，圆锥的轴线为铅垂方向，如图 1-1-23所示。利用投影的特性分圆锥体的三视图。（1）主视图：圆锥体的主

13、视图是一个等腰三角形，两腰是圆锥上最左和最右；素线的投影，它们对称于圆锥轴线。等腰三角形的底边是圆锥底圆有积聚性的投影，如图：1-1-24所示。（2）左视图：圆锥体的左视图是与主视图完全相同的一个等腰三角形，但等腰三角形的两腰是圆锥最前和最后素线的投影。等腰三角形的底边也是圆锥底圆有积聚性的投影，如图 1-1-25（a）所示。（3）俯视图：圆锥体的俯视图为一个圆，此圆是圆锥底圆的投影。该圆周与圆柱的圆周不同，它没有积聚性，如图 1-1-25（b）所示把三面投影综合起来就是圆锥的投影，如图 1-1-26所示。生产实践中应用的基本几何体还有很多种，但无论何种，都可以用上述方法去分析其三视图的投影特

14、点，掌握其三个视图表达的方位。掌握基本几何体的三视图，才能通过其三视图在头脑中形成基本几何体的立体形状，增强识图能力。三、看组合体视图（一）概述由两个或两个以上的基本几何体组成的物体称为组合体。它们已是零件的基本形态，因此识读组合体图 1-1-2圆锥体的三视图视图是识机械图样的重要基础。图 1-1-27所示的轴承座，-可看成是由两个尺寸不同的四棱柱和一个半圆柱叠加起来后，再切出一个大圆柱体和两个小圆柱体而组成的组合体。（二）组合体的组合形式1.叠加式几个基本几何体按一定形式结合而成的立体叫叠加式组合体。它有以下三种结合形式。（1）堆积：基本几何体如同积木堆积在一起的叠加形式叫堆积。图 1-1-

15、28所示组合体是由两个长方体堆积而成的。两个形体接触处表面平齐时，无齐线（见主视图）。两个形体接触处表面不平齐时，有交线（见俯视图和左视图）。（2）相切：曲面立体和平面立体叠加时表面且光滑过渡的叫相切。相切时，相交处无交线。图 1-1-29所示组合体是半圆柱与四棱柱相切，相切处没有相交线。（3）相交：相交叠加如图 1-1-30所示；有下列四种表现形式。两个圆柱相交，表面产生一圈交线。这圈交线是两相交圆柱表面的公有线，叫相贯线如图 1-1-30（a）所示。当一个圆柱上横向抽出一个圆柱，形成实心圆柱与空心圆柱相交时,也有相贵线存在如图 1-1-30（b）所示。在一个立方体中抽出两个互相垂直的圆柱；

16、形成两个空心圆柱相交，在内壁处也有相贯线如图 1-1-30（c）所示。当平面立体与曲面立体叠加，表面不相切而是相交时，表面有交线如图 1-1-30（d）所示。2、切割式切割式组合体可以看成基本几何体被切割、开槽、钻孔等方法加工后形成的组合体如图 1-1-31所示组合体原来是一个大的长方体，首先在前端被切去一个较大的长方体，并在平板下端开一槽，然后在后立板上部左、右倾斜切去两个三棱柱，这些平面被截切后，产生的交线都是直线，最后在立板上钻通孔，产生的交线为曲线，用一个圆来表示。圆柱、圆锥和球被平面切割都有几种基本形式，掌握这些基本形式对分析组合体视图很有益处。3.叠加与切割的组合体这种组合体常常是

17、由缺口几何体叠加起采的，图 1-1-32所示的组合体，可以看作是上部为半圆柱与下部四棱柱相切，半圆柱顶部被切割。这时，在视图上圆柱的最上直线已不是最上素线；而是圆柱的一般素线；（三）看组合体视图看图，是根据视图想象物体形状的过程。想象时，应使视图上各点、线、面“旋转归位”，使物体的形状再现。当正面保持不动，将水平面、侧面旋回重新组成三投影面体系。然后由各视图向空间逆引投影线，各投影线交汇后，就使物体的形状再现。在生产实践中，总结出了多种多样的识图方法，这里只介绍一种常用的看图方法：形体分析法。形体分析法是把组合体视图中特征明显的一个视图（千般是主视图）按线框分成几个部分，然后对应找出每个部分在

18、三视图上的位置，依靠线框的投影分析这部分是什么基本几何体，再将这些基本几何体组合起来，就得出了组合体的空间形状。形体分析法的步骤和方法可归纳为：看清视图明关系；划分线框找投影。分析各部想形状；综合起来想整体。下面以图 1-1-33支架的三视图为例，按照上述的看图步骤和方法看图。1、看视图，明关系图 1-1-33的三个视图是主视、左视和俯视图，它们之间有“长对正，高平齐，宽相等”的投影联系。2、分部分，想形状根据各个视图的情况，把支架的主视图分成如图 1-1-34所示的五个部分，然后依据“三等”规律把其他视图上的对应投影找出来，经过旋转归位，逐个想出每部分的形状。第部分的投影分析如图 1-1-3

19、4，可以看出，第部分是个圆筒，由于它和第，第两部分相连，因而在主视图中形成不完整的线框。第部分的投影分析见图 1-1-35，第部分是上边挖了个半圆槽的支板，前后表面与圆筒外表面相切。第部分的投影分析见图 1-1-36，第部分是块下面带槽的水平底板，右端前后两角各有一个圆角，中间钻了个圆孔，前后两表面和支板的前后表面同在一个平面上。第、第两部分的投影分析见图 1-1-37，第部分是左方右圆，中间穿孔的凸台；部分是肋板，它同支板一起支撑着圆筒。通过上面的分析，可知支架是由圆筒、支板、底板、凸台和肋板组成。3.合起来，想整体根据第、第、第、第和第在视图中的相互位置关系，可以看出：圆筒在支板的左上方，

20、肋板在支板的左边，支板和肋板连在一起共同支撑着圆筒，凸台在底板的上面，底板在支板的右下边，整个支架前后对称，形体的结合形式和支架的整个形状如图 1-1-38所示。四、剖视图（一）概述当零件内部结构比较复杂时，在视图上将有许多虚线，使图形很不清楚如图 1-1-39所示。为了解决这个问题，可假想用剖切面将零件剖开，移去观察者和剖切面之间的部分；将余下部分向投影面投影，所得视图称为剖视图。剖切面位置常常选择零件的对称面或某一轴线，如图 1-1-40所示。剖面视图上通常没有虚线，被剖切平面切过的实体部分要画剖面符号。金属零件的剖面符号是与水平方向成 45的细实线。注意：（1）剖视图是零件剖切后的可见轮

21、廓线的投影。（2）同一零件不同的视图上剖面线方向、间隔相同。（3）其他视图按完整形状画出。（二）剖视图的标准剖视图的标注有如下内容：表示投影方向的箭头；表示剖切位置的两段粗实线；表示剖视图名称的字母如图 1-1-41中的“B-B”。如剖视图与对应视图有直接的投影关系，可省略表示投影方向的箭头，如图 1-1-41中的“A-A。（三）剖视图的种类剖视图一般分为全剖视图、半剖视图和局部剖视图三大类（1）全剖视图：用剖切平面把零件完全剖开后所得的剖视图，称为全剖视图如图 1-1-41中的“B-B”。当机件的左、右不对称，而且内部结构复杂时，一般采用全剖视图。（2）半剖视图：在零件对称的视图上，以对称中

22、心线为界线，一半画剖视图，一半画外形的视图叫半剖视图。半剖视图只用一个视图既能表示机件的内腔形状，又能表示机件的外形轮廓。看图时左、右的外形与内部结构互相补充，如图 1-1-41中的“A-A”。半个剖视图与半个视图以点划线为界。（3）局部剖视图：在零件的某一局部，用一个剖切平面将零件的局部剖开，表达其内部结构，并以波浪线分界以示剖切范围，这种剖视图称为局部剖视图如图 1-1-41所示。（4）读剖视图的方法概括如下：抓主视看大致，沿符号找位置。剖面线辨虚实，对线条形状识。外形，视图定。内形，看剖视。剖分，想形状。综合，整体识。五、表达零件形状的辅助方法（一）概述在生产实际中，有一些形状比较复杂的

23、机件，用三个视图也不能表达清楚其结构；为此，GB/T4458.1机械制图中规定了若干种不同的表达方法。现介绍几种常用的表达方法。（二）基本视图同三视图的形成过程相似，把机件放置在正六面投影体系中，按正投影法向六个基本投影而投影所得的视图规定为基本视图，基本视图除主视图、俯视图和左视图外，还有右视图、仰视图和后视图。六个基本视图之间仍符合“长对正、高平齐、宽相等”的投影规律。（三）斜视图机件向不平行于任何基本投影面的平面投影所得的视图，称为斜视图，如图 1-1-42所示。斜视图一般按投影关系配置在箭头所指的方向，如图 1-1-42所示。有时也可将图形旋转，其标准形式为“X”向旋转，如图 1-1-

24、42所示。（四）局部视图将零件的某一部分向基本投影而投影所得的视图，称为局部视图，如图 1-1-42所示。C向、B向为局部视图；而 A向是斜视图。局部视图用带字母的箭头指示部位和投影方向，视图上方标相同的字母“”向，局部视图的断裂边界以波浪线表示，如图 1-1-42的 B向。当所表示的结构是完整的，且外轮廓线又成封闭时，波浪线可省略不画，如图 1-1-42的 C向。局部视图按投影关系放置，中间又没有其他图形隔开时，可省略标注。（五）剖面图（1）概念：假想用一个剖切平面将零件某一部分切断，只画断面的真实形状，并画上剖面线，这个图形就口 U剖面图如图 1-1-43所示。（2）剖视图与剖面图的区别：

25、剖面图仅画断面处的形状，而剖视图不仅有断面处，而且还有剖面后边的投影，如图 1-1-44所示。（3）剖面图的种类：剖面有移出剖面与重合剖面两种。画在视图里的是重合剖面，如图1 - 1 - 4 5所示。画在视图外的是移出剖面如图（六）局部放大图当零件上局部的细小结构部位用大于原图所采用的比例画出，这种图形叫局部放大图，如图 1-1-47所示。局部放大图尽量配置在放大部位附近。在需要放大部位用细实线画圈，并在局部放大图上方标明采用的比例。如果该零件上有几处需画局部放大图时，要在敢大部位上方和局部的放大图上方用罗马字母标明如图 1-1-48所示。（七）零件的简化画法（1）肋板和轮辐：对于零件的肋板和

26、轮辐，如按纵向剖切，则这些结构都不画剖面符号，而用粗实线将它与相邻部分分开。如按横向剖切，侧面仍应画出剖面。（2）均匀分布的结构：在圆周上有均匀分布的孔、肋结构时，无论剖切平面是否把它们剖切到，都是按剖切到的画出来。（3）零件上的滚花部分：左端台阶上的网纹细线，表示零件在该台阶圆上应全部滚花如图 1-1-49所示；（4）较小结构：零件较小的表面交线，如相贯线可以简化成直线。（5）当零件上的平面不能充分表达时，一般用相交的细实线表示出来，如图 1-1-50所示。（6）较长零件的断开画法：识读零件断开画法时，应注意几种不同的断裂形式，图 1-1-51表示了其中的两种画法。第二节 识别零件图一、概述

27、零件图是分析零件结构形状、了解零件尺寸和技术要求，以便在加工时采取相应的技术措施的主要依据。零件图上共有四项内容：（1）一组视图：轴承盖的零件图是由主视图、左视图及一个局部视图组成如图 1-1-52所示。（2）完整的尺寸：零件图中的尺寸包括总体尺寸、定位尺寸和定形尺寸，如图 1-1-52中的 400、135、52、320 00.2157等。（3）技术要求：技术要求用符号、文字两种要求标明，如图 1-1-52中的形位公差，粗糙度及文字标注（铸件不得有沙眼、裂纹等）。（4）标题栏：标题栏用来填写零件名称、材料和比例等。看零件图时，只有全面的综合分析零件图上述四项内容，才能清楚零件的立体形状、规格及

28、加工要求。二、零件的分类零件是多种多样的，但一般可分为四大类，即轴套类、盘盖类、叉架类和箱体类。（1）轴套类：素线长度大于直径的同轴回转体归结为轴套类零件。（2）盘盖类：素线长度小于直径的同轴回转体归结为盘盖类零件，如图1-1-52、图1-1-53所示。（3）叉架类：一般把形状不规则的零件归结为叉架类零件，如图 1-1-54所示。（4）箱体类：用于包容或支承作用的零件归结为箱体类零件，如图 1-1-55所示。三、各类零件图的特点各类零件图的结构特点、视图特点、基准特点列于表 1-1-2中。表 1-1-2各类零件图的特点零件分类轴套类结构特点视图特点基准特点大部分是由圆柱体组成，轴上常通常采用一

29、个主视图，并将轴线轴线常作为径向尺寸基准，长度基准常选择在一个重要的端面有倒角、倒圆、退刀槽、键槽、销水平放置，轴上各结构常采用移出孔、中心孔、滚花等结构。零件大剖面、局部放大、局部剖视来表示，部分工序在车床上加工较长的轴常用断裂画法通常采用一、两个视图，主视图大部分是圆柱体，轮盘上常有、轮辐、减重孔等结构，中间轮毂部一般根据加工位置将轴线水平放分有键槽，螺纹、方孔等结构。这置，并画成全剖视图；左视图一般类工件多半是铸造毛坯，大部分工是表示圆的视图，用来表示圆周上盘盖类轴线常作为径向尺寸序在车床上加工，部分工序在磨床分布的肋、辐、孔，并往往采用旋基准，长度基准常选择在一个重要的端面和插床上加工

30、转剖切法通常采用两个或三个基本视图，零件上有一个或几个主要孔，中用肋板或杆体连接，这些肋板或杆体的剖面有多种形状，如 T字形、工字形、十字形等。毛坯多为铸件主视图反映零件的形状特征，并按尺寸标注较复杂，通常叉架类箱体类零件工作位置放；孔常用局部剖，以支架底面、主要孔的轴中间肋板和杆体常用剖面表示，另线为尺寸基准加局部视图表示零件的特殊结构零件形状像箱，常用来装置其他零件，多为铸件，有轴孔、空腔、箱壁、凸台，底部常有凹坑等，主要在铣床、刨床、镗床上加工一般需要三个或三个以上的视，尺寸以主要轴线，对称视图采用较多的剖视，如全剖、局面为基准部剖、半剖来表示内形四、看零件图的步骤方法看零件图的方法、步

31、骤可简单概括为 1看标题，2分析视图想形状，3分析尺寸看技术要求，最后综合。下面着重以轴类零件、套类零件为例说明识读零件图的步骤和方法。（一）轴套类零件图轴类零件图识读方法如下：1.看标题了解零件的名称、比例、材料等2.分析视图想形状先找主视图，再找其他视图，然后分析主视图及各视图的表达重点。在搞清视图关系的基础上，根据图形特点，想象出零件的整体形状。3.分析尺寸找出零件长、宽、高三个方向尺寸的基准，再了解各形体的定形尺寸和定位尺寸。4.了解技术要求看图时应弄清表面粗糙度、尺寸公差、热处理规范等方面的要求5.热处理规范热处理规范见图中文字描述。最后综合上述就可得到零件形状况及其加工、检验等方面

32、的完整概念。必须指出，以上步骤只是看图时要注意的几个方面，只能作为初学看图的参考，实际看图时不必照搬，而要前后联系，互相补充，突出重点进行分析。（二）盘盖类零件图1.看标题栏图 1-1-52所示零件名称为轴承盖，材料为 HT200。2.分析视图想形状图 1-1-52所示共有两个视图，剖切符号（B-B）说明主视图为旋转剖，这种剖切方法能清楚的表达两种直径的孔。根据这些分析，不难想象它的空间形状。3.分析尺寸尺寸的基准有左右长方向基准和径向基准。径向基准标注各直径尺寸，及孔在圆周上的直径尺寸。图右上角的符号，表示凡未标注表面粗糙度的面一律不用机械加工。第三节 电工基础知识一、直流电路简单地说，电路

33、就是电流通过的路径。任何一个完整的实际电路，有的比较简单，有的比较复杂 ,无论其程度如何，无一例外地有电源、负载、导线和开关等几部分组成；电源的作用是将其他形式的能量转换成电能。负载如电动机是把电能转换为机械能；灯泡是把电能转换为热能和光能；连接于电源和负载之间的导线和开关是传送、分配和控制电能的。为了研究方便，习惯上把电路分为内电路和外电路两部分，电源内部的通路为内电路，从电源一端经过负载再回到电源另一端的电路为外电路。电路的工作状态一般有三种：通路状态、短路状态和开路状态。（一）电路的基本物理量1.电流所谓电流就是电荷做有规则的定向运动。电流的符号为 I，代表一个物理量，大小等于单位时间

34、t内通过导体横截面的电荷量 Q，即：QI（1-1-1）t在国际单位制中，电流的单位是安培，符号为 A。常用的电流单位除安培外，还有千安（kA）、毫安（mA）等。电流不但有大小，而且有方向。电工学规定正电荷运动的方向为电流的实际方向。在分析比较复杂的电路时，难以确定支路电流的实际方向，特别是在分析电流的方向随时间变化的交流电时，就无法判断电流的实际方向。这时，在分析电路之前，不考虑电流的实际方向，假定电流的方向，这个电流的方向称为电流的正方向，也称电流的参考方向。电流的正方向可以任意选定，如果与实际方图 1-1-56电流方向的表示向一致，则电流为正值，反之为负值。在电路中电流方向用箭头或双下标的

35、变量表示，如图 1-1-56所示。2.电压电场力推动电荷从电路的一点移动到另一点，对电荷做了功，为了衡量产生电场力（电场）对电荷做功的能力，引人电压这一物理量。电场力把单位数量的正电荷 Q从 A点移动到 B点所做的功 WAB称为 A、B两点间的电压，用符号 UAB表示，即：WABQU AB（1-1-2）如果功的单位是焦耳（J），电荷的单位是库仑（C）,则电压的单位就是伏特，简称伏，用 V表示。常用的电压单位除伏特外，还有千伏：（kV）、毫伏（mV）等。正电荷从A点移动到B点，我们说正电荷在A点的能量大，：相对B点能量就低，称正电荷在A点电位高,B点电位低。分析一个电路，一般在电路中任意选择二个

36、点做为零电位点，其他任意点与参考点比较，单位正电荷在电场中所具有的能量叫做该点的电位；任意两点之间的电位差值，就是两点之间的电压。故电压也称电位差。电压也有方向。电压的实际方向规定为高电位端指向低电位端，即为电位降的方向。在分析和计算一部分电路时，电压的实际方向有时很难确定，同样可以任意选定该段电路电压的正方向，如果与实际方向一致，则电压为正值，反之为负值。电压的正方向一般表示方法用“+”“-”标号分别表示高电位端和低电位端，或用字母带取下标表示，例如“UAB”A点的电位高，B点的电位低。3.电源电源是将其他形式的能量转换成电能的装置，常见的干电池、蓄电池、发电机等。简单地讲，电源的作用是把正

37、电荷由低电位的负极经内电路送到高电位的正极，电源能够保持外电路两端具有一定的电位差，电路中持续存在一定的电流。内电路和外电路连接形成闭合回路。为了表示电源将非电能转换成电能的本领，引入电动势这个物理量。把单位正电荷从电源的负极送到正极做的功，称为电源的电动势。用符号正表示。单位也是伏特，方向由负极指向正极，仍是正电荷移动的方向。4.电阻电阻是表示导体对电流的阻碍作用,电阻用 R表示，单位是欧姆，用字母 n表示。常用单位还有千欧（k）和兆欧（M）等。它们之间的换算关系是：1k1031k103k10导体电阻的大小与导体本身的材料、形状有关，当温度一定时有如下关系：（1-1-3）Rp l（1-1-4

38、）S式中 p-电阻率，m；l-导体的长度，m；S-导体的横截面积，m2；R-导体的电阻，。（二）电路的基本定律1.欧姆定律（1）部分电路欧姆定律：在一段不含电源的电路中，通过导体的电流 J与这段导体两端的电压 U成正比，与这段导体的电阻 R成反比。公式如下：IU（1-1-5）R式中 I-导体的电流，A；U-导体两端的电压，V；R-导体的电阻，。（2）全电路欧姆定律：全电路是指含有电源的闭合回路，任何一个电源内部都有一定的电阻，称为内电阻，用字母厂表示。在分析全电路时，必须考虑电源的内电阻，画图时可以不单独画出内电阻 r，一般情况在电源符号旁边标上内电阻的数值就可以了。全电路欧姆定律的内容是：全

39、电路回路中的电流 I与电源的电动势 E成正比，与整个回路的电阻（R+r）成反比。公式如下：ER + rI或EIR+IrU+Ur（1-1-6）从上式可以看出，电源的电动势等于电源两端的电压与内电路电压降之和。2.电功与电功率（1）电功：电流通过电炉产生了热，通过灯泡发了光，通过电动机带动机器运转，这些都是消耗了电能，产生了其他形式的能（热能、光能和机械能等），而做了功。这个消耗电能做的功叫电功，用符号 W表示。电功（W）大小，与这段电路两端电压（U）、电路中的电流（I）以及通过的时间（t）成正比，即：WIUt根据欧姆定律,上式可写成：Rt或W = U2t（1-1-7）W = I2R以上各式，若电

40、流的单位为安培，电压的单位为伏，电阻的单位为欧，时间的单位为秒，则电功的单位是焦耳，简称焦，用符号 J表示。（2）电功率：形容电流做功快慢的一个物理量，把单位时间内电流所做的功叫做电功率，用符号户表示，即：WIUttP = t= IU根据欧姆定律，上式可写成：或P = U2（1-1-8）P = I2RR以上各式，电功的单位是焦耳 J，若电流的单位为安培，电压的单位为伏，电阻的单位为欧，时间的单位为秒，则功率的单位为焦耳每秒，又称瓦特，简称瓦，用符号 W表示。电功率的常用单位还有千瓦（kW）、毫瓦（mW）等。根据公式 P = Wt变换得 W=Pt，电功的另一常用单位是千瓦，小时（kW.h）。功率

41、是1kW的用电器，使用 1h消耗的电为 1千瓦，小时（kW.h），也称 1千瓦时。例：220V、100W的灯泡，接在 220V的电源上，计算灯泡的电阻和通过的电流，一天消耗的电能是多少?解由P = U2得：RR = R2=2202= 484()PPI = U=220484= 0.455(A)R一天消耗的电为：W=Pt=10010-3kW24h=24kWh（3）焦耳一楞次定律：电流通过电器消耗了电能做了功；转变成了其他能，通过电线输送了电能等。不论什么情况，只要有电流通过都伴随者热能的产生，消耗： -部分电能转换成热能，使导体的温度升高。这种现象叫电流的热效应现象。实验证明，电流通过导体产生的热

42、量 Q与电流 I的平方、导体的电阻 R及通电的时间 t成正比。这个关系称为焦耳一楞次定律。公式如下，单位和电功的单位一样是焦耳（J）。Q = I2Rt或Q = IUtQ = U2t（1-1-9）R电灯和各种电热器就是利用电流的热效应制成的。但是电流的热效应也有不利的一面，可以使各种电器设备温度升高，一旦超过规定值，会加速设备老化，绝缘降低，直至烧坏。为了使各种电器设备长期安全运行，防止温度过高，在允许温升的范围内，规定了最大电流、电压和功率，分别叫做额定电流、额定电压和额定功率。使用时不能超过其额定值；通过温升可以判断设备运行是否正常。在实际工作中，起短路保护的保险丝，就是利用电流的热效应，当

43、电流通过保险丝时会发热，达到熔化温度就熔断。保险丝就有一个额定电流，一个熔断电流。长期通过额定电流，不会熔断，达到或超过熔断电流时才能熔断。选择保险丝时，必须根据设备的额定值；计算通过的最大电流等条件选择。3.简单直流电路在电路中，电阻的连接形式是多种多样，基本有三种形式，串联、并联和混联，其中最常见的是电阻的串联和并联。（1）电阻的串联：在一部分电路中，几个电阻依次连接，中间没有支路且电流只有一条通路的连接方式叫做电阻的串联。电阻串联电路有以下几个特点串联电路，流过每一个电阻的电流都相等，即：II1I2In串联电路两端的总电压等于各电阻两端电压之和，即：UU1+U2+Un（1-1-10）串联

44、电路的总电阻等于各个串联电阻之和，即：RR1+R2+Rn（2）电阻的并联：在一部分电路中，将几个电阻的一端共同连接在电路的一点上，把它们的另一端共同连接在另一点上，这种联结方式叫做电阻的并联。电阻并联电路有以下几个特点：并联电路，各个电阻两端的电压相等，且等于电路两端的电压，即：UU1U2Un并联电路总电流等于各个并联电阻支路的电流和，即：II1+U2+In（1-1-11）并联电路总电阻的倒数等于各个电阻倒数之和，即：1 = 1 + 1 +1RRRRn12如果只有两个电阻并联，则 R12 = R11+ R2R R2（3）电阻的混联：在一部分电路中，既有电阻的串联又有电阻的串联又有电阻的关联，称

45、为电阻的混联在分析研究混联电路时，先把混联电路分解成若干个串联、并联电路，按照串、并联电路的特点，分别求出它们的等效电阻，去等效代替串、并联电阻，这样逐步化简，最后得到简单的等效电路。根据欧姆定律，计算总电流或总电压，再计算各支路的电流、各电阻两端电压。分析串、并联电路的特点。串一个电阻，相当于增加了导线的长度，电阻增加了，电流减小了，电阻两端有了电压，对于原电路来说，电流也减小了，两端的电压降低了，调节了原电路的电压、电流。并一个电阻，相当于增加了导线的截面，电阻减少了，电压不变，图1-1-57串联电路与并联电路示意图通过了一部分电流，总电流增力口了，对于原电路来说，没有影响。所以，串电阻有

46、限流、分压作用，并电阻有分流作用。电流表改变量程就是并电阻分流。例：如图 1-1-57所示，已知U12V，R1=4，R2=4，R3=12，R4=12，R5=12计算等效电阻及总电流。解：分析R1和R2并联，R3和R4并联，之后串联再和R5并联。（1）化简电路求等效电阻：R R244 = 2R12 = R11+ R2 4+ 4=（1-1-12）R R41212 = 6=R34 = R33+ R 12+124R = R12 + R34 = 2+ 6 = 8RR5 = 88 = 4R =R+ R5 8+8（2）计算总电流 I：I = U=124 = 3AR二、单相交流电路（一）磁和电磁我们知道，两块

47、磁铁靠近时，就会相互产生吸弓 I或推斥，产生了作用力。磁体周围的这种看不见的，能够产生作用力的物质称为磁场。磁体周围存在磁场，通电导体周围也存在磁场。如果把通电的导体放人磁场内，通电的导体就会产生运动，导体在磁场中受到了作用力。如果让闭合回路中的二部分导体在磁场内运动时，我们发现，导体两端有电压产生，闭合回路内有电流存在。产生的电压叫感生电动势。大量实验证明，闭合回路内的电流大小 ,与导体运动的方向、速度有关，与磁场的强弱有关。综上所述，磁体周围有磁场，电流周围也有磁场 ,磁场用磁力线来描述。通电导体在磁场中受力会运动，闭合的导体在磁场中运动有电流。正弦交流电的产生就是利用这一原理；闭合的一部

48、分导体按照一定规则运动就产生了交流电。（二）正弦交流电日常生活产的照明用电和生产中的动力用电木都是正弦交流电。所谓正弦交流电，它的大小、方向随着时间做周期性的变化，且按照正弦函数的规变化。习惯上把正弦交流电简称为交流电。其他不按照正弦函数的规律变化的交流电，都称为非正弦交流电。研究正弦交流电；主要有以下几个物理量。1.瞬时值、最大值正弦交流电是随时间按正弦规律不断变化的，某一刻的数值和其他时刻的数值不一定相同，我们把任意时刻的数值叫做瞬时值，电压和电流分别用小写字母 u、i表示，最大的瞬时值称为最大值，分别用 Um、Im表示。正弦交流电的瞬时值表达式：电流电压i=Imsin（t+）u=Umsi

49、n（t+）（1-1-13）2.周期正弦交流电的大小、芦向变化一周所需要的时间称为周期，用于表示，单位是秒，符号为 s。3.频率在 1S内，正弦交流变化次数，用 f表示：，单位是赫兹，符号为 Hz。周期和频率都是表示交流电变化快慢的物理量。周期越小、频率越高，交流电变化一周的时间越短，或者说1s内，交流电变化的次数越多。周期和频率的关系是互为倒数；即：4.有效值正弦交流电的有效值用 I、U大写字母表示。正弦交流电的有效值和最大值，经过计算有下列关系：1I =2U m 0.707Im1U =2 U m 0.707U m在交流电路中采用有效值进行欧姆定律计算是非常方便的。用交流表测得的电流、电压等都

50、是有效值。在电动机、电器仪表上所标注的额定电压、额定电流等都是有效值。（三）单相交流电路前面介绍了交流电的产生及几个表示交流电的物理量。交流电路常见的负载元件有电阻元件 R、电感元件 L、电容元件 C。在交流电路中的性质特点如下（1）电阻元件 R：在交流电路中和在直流电路一样，电阻都是起着限制电流作用。（2）电感元件 L：就是线圈，在直流电路就是一个电阻。：而在交流电路中,电流的变化引起线圈周围的磁场的变化，交变的磁场又来阻碍交变的电流变化，线圈这个特性称为电感。所以在交流电路中不仅要考虑线圈的电阻，而且还要考虑电感对电流的影响。（3）电容元件 C：就是两个彼此绝缘的但又互相接近的导体构成。当

51、接人直流电路时，电压的作用下，电容器被充电，两极板储存电荷，充电完毕后，电路则处于断路状态。但在交流电路中，随着电压的不断交变，电容器就时而充电，时而放电，电路中出现了交变的电流，使电路总是处于通路状态。实际交流电路的负载是由电阻、电感、电容相互串联、并联组成。在交流电路中，研究电阻、电感、电容对电流的影响是比较复杂的。单独分析：电阻是限制了电流的大小，电感是电流的相位落后于两端电压的相位,电容是电流的相位超前于两端电压的相位。在交流电路中，电压、电流都是交变的，一个周期内方向变化一次。通常分析交流电路时，规定一个正方向作为电压、电流的正方向。这样，从电源流人负载这一部分的线路称为火线，从负载

52、流人电源这一部分的线路称为中性线，中性线一般接地，所以也叫零线。一个完整的单相交流电路，由单相交流电源、两根输电线和负载组成。三、三相交流电路前面讨论的单相交流电路中，其电源只有一交变的电动势。实际上，供用电系统往往采用三相制交流电供电。所谓三相制，就是由最大值相等、频率相同，相位互差 120的电动势组成的供电系统，即三相交流电源。三相交流电路则由三相交流电源、三相负载和三相办出线的组成的。简单的理解，三相交流电路，由三个单相交流电路组成的供电系统，把每一个单相电路的火线称为相线，三相中性线合并为一个中性线。就是我们常说的“三相四线制”。即 A相、B相、C相三相线和中性线。中性线用“N”表示，简称零相线。我们牛活中用的单相交流电源，就是从三相交流电源中得到的。分