《机械制图》课后思考与练习解答

《机械制图》课后思考与练习解答模块一1-1图纸的基本幅面有几种？每种的长、宽各是多少？答：图纸的基本幅面有五种，代号分别为：A0、A1、A2、A3、A4。幅面大小：A0（841×1189）、A1（594×841）、A2（420×594）、A3（297×420）、A4（210×297）。1-2图框格式有几种？尺寸是如何规定的？答：图框格式分为不留装订边和留有装订边两种。留装订边的图框格式(a)(b)不留装订边的图框格式尺寸如下：幅面代号A0A1A2A3A4a25c105e20101-31：2和2：1哪一个是放大比例，哪一个是缩小比例？答：2：1是放大比例，1：2是缩小比例。1-4图样中，尺寸的默认单位是什么？尺寸数字注写时应注意什么？答：图样中，尺寸的默认单位是毫米。尺寸数字标注规则如下：（1）机件的真实大小应以图样上所注的尺寸数值为依据，与图形的大小及绘图的准确度无关。（2）图样中的尺寸数字，以毫米(mm)为单位时，不需标注计量单位的代号或名称，即尺寸的默认单位是mm，如采用其他单位，则必须注明。本书文字和插图中的数字，如没有特别注明，也一律以mm为单位。（3）图样中所注尺寸是该图样所示机件最后完工时的尺寸，否则应另加说明。（4）机件的每一尺寸，一般只标注一次，并应标注在反映该结构最清晰的图形上。1-5什么是斜度？什么是锥度？答：斜度是指一直线或平面对另一直线或平面的倾斜程度。其大小用倾斜角的正切值来表示，并把比值写成1:n的形式，即：斜度=tanα=H:L=1:n。1-6尺规绘图的一般步骤是什么？答：一幅完整图样的绘制步骤具体如下：（1）将绘制各类图线的铅笔及圆规准备好；图板、丁字尺、三角板擦拭干净。（2）根据所画图形的大小、多少，选取比例，确定图纸幅面。（3）用丁字尺找正后，用胶带纸把图纸固定在图板上。（4）用细实线画出图框和标题栏。（5）将所画图形均匀地布置在图框内，根据投影关系，画出各图形的基准线，再画出图形的主要轮廓线，最后绘制细节。（6）检查、修改已画出的图形，并清理作图线。（7）按先曲线后直线、从上到下、从左到右的顺序加深图线。使同一类图线的粗细、浓淡一致。（8）绘制尺寸界线、尺寸线及箭头，注写尺寸数字，书写其他文字、符号，最后填写标题栏。（9）全面检查，修改错误，清除污迹，完成全图。1-7什么是草图？一般在什么情况下使用？答：徒手绘图是指徒手（不用尺规及绘图仪器）用铅笔绘制图形。徒手绘制的图形即为草图。在技术交流、机器测绘及讨论设计方案时，常常需要先绘制出草图，然后再整理成正规图。徒手绘制草图能够快速捕捉设计灵感，帮助形成和拓展思路，且便于现场测绘，节约作图时间。模块二2-1正投影法有哪些特性？试举例说明。答：正投影法有下列特性：（1）平行性：平行两直线的投影仍相互平行，如图2-4所示，已知AB‖CD，则ab‖cd。（2）从属性：属于直线的点，其投影仍属于直线的投影，如图2-5所示，已知K∈AB，则k∈ab。（3）定比性：点分线段之比，投影后保持不变，如图2-5所示，AK:KB=ak:kb。平行性从属性和定比性2-2三面投影体系中，三个投影面的关系如何？它们的名称是什么？答：由三个互相垂直的平面所组成的投影面体系称为三面投影体系。在这个投影体系中，将正立的投影面称为正立投影面，用V表示；将垂直于正立投影面的水平的投影面称为水平投影面，用H表示；将垂直于正立投影面和水平投影面的投影面称为侧立投影面，用W表示。正立投影面和水平投影面的交线为X轴；侧立投影面和水平投影面的交线为Y轴；正立投影面和侧立投影面的交线为Z轴；互相垂直的三个轴的交点O称为原点。2-3三视图是如何展开，如何配置的？答：为了将三个视图画在一张图纸上，国家标准规定正立投影面保持不动，把水平投影面向下绕OX轴旋转90°，把侧立投影面绕OZ轴向右旋转90°，这样就得到了在同一平面上的三视图。三视图的配置必须是：以主视图为准，俯视图在主视图的正下方，左视图在主视图的正右方。2-4三视图的投影规律是什么？试举例说明。答：三视图的投影规律为：主、俯视图长对正，主、左视图高平齐，俯、左视图宽相等。在绘制三视图时要符合这一投影规律（简称“三等”规律）。如图所示：模块三3-1点的投影是如何形成的？答：把点放在三面投影体系中，分别向三个投影面垂直投射，这样就得到了点的三个投影。3-2试述点、线、面的投影特性。答：点的投影特性如下：（1）点的正面投影和水平投影的连线垂直于OX轴，即aa′⊥OX；点的正面投影和侧面投影的连线垂直于OZ轴，即a′a″⊥OZ；同时aayh⊥OYH，a″ayw⊥OYW。（2）点的投影到投影轴的距离，反映空间点到另一投影面的距离，即：a′aX=a″ayw=Aa，也即空间点A到H面的距离。aaX=a″aZ=Aa′，也即空间点A到V面的距离。a′aZ=aayh=Aa″，也即空间点A到W面的距离。投影面平行线的投影特性：（1）投影面平行线在其所平行的投影面上的投影，反映实长；它与投影轴的夹角，分别反映直线对另外两个投影面的夹角。（2）在另外两个投影面上的投影，分别平行于相应的投影轴。投影面垂直线的投影特性：（1）投影面垂直线在其所垂直的投影面上的投影，积聚成一点。（2）在另外两个投影面上的投影，分别垂直于相应的投影轴，且反映实长。一般位置直线的投影特性是：三个投影都是倾斜于投影轴的直线，其长度小于实长。3-3如何判断空间点是否属于一直线？答：判断空间点是否属于一直线，要根据直线上的点的投影特性来判断：（1）直线上的点的投影必定在直线的同面投影上。（2）点分线段之比等于点的投影分线段的投影之比。3-4直线与直线的相对位置有哪几种？答：两直线的相对位置有三种：两直线平行、两直线相交及交叉。3-5如何判断空间点及直线是否属于一平面？答：属于平面的点和直线要满足下列几何条件：（1）若点位于平面内的一直线上，则此点在该平面内。（2）若一直线通过平面内的两个点，或一直线通过平面上一已知点且平行于平面内的另一直线，则该直线必在平面内。模块四4-1平面立体与曲面立体的特点有何不同？答：表面均由平面组成的立体称为平面立体；表面至少有一个曲面组成的立体称为曲面立体。常见的平面立体有棱柱和棱锥，常见的曲面立体有圆柱、圆锥和圆球。4-2在圆锥表面取点有几种方法？答：在圆锥面上取点有两种方法，素线法和纬圆法。4-3球的三个投影均为圆，它们有何区别？答：圆球从任何方向投影其投影均为圆，水平投影圆称为水平轮廓圆，该圆是水平圆，其水平投影反映实形。与此类似正面轮廓圆，该圆是正平圆，其正面投影反映实形。侧面轮廓圆，该圆是侧平圆，其侧面投影反映实形。模块五5-1圆柱与平面相交时截交线有那几种形式？答：平面与圆柱面相交所得的截交线形状有三种：当截平面通过圆柱面的轴线或平行于轴线时，截交线为两条素线；当截平面垂直于圆柱面的轴线时，截交线为圆；当截平面倾斜于圆柱面的轴线时，截交线为椭圆。5-2圆锥与平面相交时截交线有那几种形式？答：平面与圆锥面相交所得截交线的形状有五种：当截平面垂直于轴线时，截交线为一圆；当截平面通过锥顶时，截交线为两条素线；当截平面与轴线的夹角θ大于母线与轴线夹角α时（θ＞α），截交线为一椭圆；当截平面平行于一条素线时（即θ=α时），截交线为抛物线；当截平面与轴线的夹角θ小于母线与轴线夹角α或平行于轴线时(θ＜α或θ=0,截交线为双曲线。5-3求相贯线的“表面取点法”和“辅助平面法”各有何特点？答：“表面取点法”的特点：如果相交的两个曲面立体中，有一个立体表面的投影具有积聚性（如垂直于投影面的圆柱体）时，就可以利用在曲面立体表面上取点的方法作出两曲面立体表面上的一系列共有点的投影。具体作图时，先在圆柱面的积聚投影上标出相贯线上的一些点（包括特殊位置点和一般位置点），然后把这些点看作另一曲面上的点，求出它们的其它投影。最后，把这些点的同面投影光滑的连接起来（可见点连成实线，不可见点连成虚线），即得出相贯线的投影。“辅助平面法”的特点：辅助平面法是利用三面共点的基本原理，用一个位置恰当的辅助平面，同时截切相贯的两个立体，在两个立体上同时产生截交线，两截交线的交点就是相贯线上的点。通常选截切两立体所得截交线是简单易画的直线或圆的特殊位置平面作为辅助平面。在相贯线的范围内作一系列的辅助平面，求出各特殊点（有些特殊点可直接求出）和一般位置点，依次光滑的连接。5-4在什么情况下，两个曲面立体的交线是平面曲线？举例说明。答：(1)回转体共轴线相贯，相贯线是垂直于轴线的圆，如图所示；(2)两相贯的回转体具有公共内切球时，相贯线是椭圆，如图所示。模块六6-1组合体的组合形式有几种？产生的邻接表面关系有哪些？答：组合体组合的基本形式有叠加和挖切两种。产生的邻接表面关系有：共面、相切、相交三种。6-2简述用形体分析法和线面分析法画图、读图的方法和过程。答：假想将组合体分解为若干个基本体的叠加与切割，并分析这些基本体的相对位置，以产生对整个组合体形体的概念，这种组合体的分析方法称为形体分析法。在绘制和阅读组合体的视图时，对比较复杂的组合体通常在运用形体分析法的基础上，对不易表达或读懂的局部，还要结合面、线的空间性质和投影规律，分析形体的表面或表面间的交线与视图中的线框或图线的对应关系，来帮助表达或读懂这些局部形状，这种方法称为线面分析法。6-3标注组合体尺寸的要求是什么？答：标注组合体的尺寸不但要正确、完整，还必须整齐、清晰，便于看图。在标注组合体尺寸时要注意以下原则：1）把尺寸标注在形体特征明显的视图上。2）把有关联的尺寸尽量集中标注。3）交线上不应直接标注尺寸。4）尺寸排列整齐、清楚。模块七7-1正等测和斜二测的轴测轴有何不同？答：正等测是正轴测投影图，其轴向伸缩系数p=q=r。斜二测是斜轴测投影图，其轴向伸缩系数p=q≠r或p=r≠q或q=r≠p。7-2试画出正轴测投影图中xoy、xoz、yoz三个面上的椭圆。答：略。7-3分析图7-7中圆角的画法。答：略。模块八8-1机件表达方法包括哪些？答：机件的表达方法包括：视图、剖视图、断面图和一些其他规定画法和简化画法等。8-2视图主要表达什么？视图分哪几种？答：视图主要用来表达机件的外部结构形状。视图通常有基本视图、向视图、局部视图、和斜视图。8-3剖视图分哪几种？其特点是什么？答：剖视图可分为全剖视图、半剖视图、局部剖视图。剖视图用来表达机件上不可见的内部结构，机件被剖切平面剖开后，再向投影面投影。因此，被剖开后的内部结构的投影用粗实线表示。8-4如何绘制移出断面和重合断面？如何标注？答：假想用剖切平面把机件的某处切断，仅画出断面的图形，此图形称为断面图。画在视图轮廓线以外的断面图，称为移出断面。画在视图轮廓线内部的断面图，称为重合断面。其标注方法与剖视图的标注方法相同。8-5什么是局部放大图？绘图时应注意哪些问题？答：当机件的某些局部结构较小，在图形中不易表达清楚或不便标注尺寸时，可将此局部结构用较大比例单独画出，这种图形称为局部放大图。画局部放大图时，应在原图形上用细实线圈出被放大部位，并在相应的局部放大图上方注出采用的比例（放大图与机件实际尺寸之比）。如果机件上有多处结构需局部放大，则应将各处用罗马数字顺序地编号，并在局部放大图的上方标出相应的罗马数字和所采用的比例。8-6指出图8-35所示阀体中，各图形都采用了哪些表达方法？并进行标注。模块九9-1粗牙螺纹和细牙螺纹在标注上用什么区别？答：粗牙普通螺纹不标注螺距，细牙普通螺纹要标注螺距。9-2外螺纹和内螺纹的画法有何不同？答：画外螺纹时，螺纹的大径及螺纹终止线用粗实线表示，螺纹的小径用细实线表示，在平行于螺杆轴线投影面的视图中，螺杆的倒角或倒圆部分也应画出，在垂直于螺纹轴线投影面的视图中，表示牙底的细实线圆只画约3/4圈，此时螺纹的倒角圆规定省略不画。画内螺纹时，剖开表示时，螺纹的大径为细实线，螺纹的小径及螺纹终止线为粗实线。不剖开时，大径、小径和螺纹终止线皆为虚线。在垂直于螺纹轴线的投影面的视图中，牙底仍画成约为3/4圈的细实线，并规定螺纹孔的倒角圆也省略不画。9-3双头螺柱连接和螺钉连接的结构和画法有何不同？答：双头螺柱连接和螺钉连接的结构和画法的不同如下图所示：9-4键和销主要起什么作用？答：为使轮(带轮、齿轮等)与轴连接在一起转动，在轴和孔的连接处(孔所在的部位称为轮毂)开一键槽，将键嵌入，轮与轴就可一起转动了。圆柱销和圆锥销可起定位和连接作用。开口销常与六角开槽螺母配合使用，它穿过螺母上的槽和螺杆上的孔以防螺母松动或限定其他零件在装配体中的位置。9-5两圆柱直齿齿轮啮合时，啮合区在剖视图中如何表达？答：两圆柱直齿齿轮啮合时，啮合区在剖视图中的表达如图所示：模块十10-1为什么要进行结构分析？答：零件的表达方案要根据零件的结构形状来选择。所以，对零件进行结构分析是画零件图时必须要进行的步骤。10-2教师指定一、两个零件，选择其表达方案。答：略。10-3什么是表面结构要求？什么是表面粗糙度？答：零件的表面结构是指零件表面的几何特征，是有限区域上的表面粗糙度、表面波纹度、原始几何形状的总称。表示零件表面结构技术要求时，涉及的参数有R-轮廓（粗糙度参数）、W-轮廓（波纹度参数）、P-轮廓（原始轮廓参数）。面结构参数中R-参数最为常用，R-参数中Ra和Rz最为常用。Rz为粗糙度轮廓的最大高度，是在一个取样长度内，最大轮廓峰高和最大轮廓谷深之和的高度。Ra是粗糙度轮廓算术平均偏差，是在一个取样长度l范围内，被测表面粗糙度轮廓曲线Z(x)的算术平均偏差。10-4什么是基本尺寸、公差、偏差？零件图上如何标注公差？答：基本尺寸是根据零件强度、结构和工艺性要求，设计确定的尺寸。尺寸公差（简称公差）：允许尺寸的变动量。尺寸公差=最大极限尺寸-最小极限尺寸=上偏差-下偏差。尺寸偏差（简称偏差）：某一极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。尺寸偏差有：上偏差=最大极限尺寸—基本尺寸；下偏差=最小极限尺寸—基本尺寸。10-5什么是配合？配合分为几类？答：在机器装配中，将基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系，称为配合。根据机器的设计要求和生产实际的需要，国家标准将配合分为三类：间隙配合，过盈配合，过渡配合。10-6什么是形状公差和位置公差？如何标注？答：形状公差是指实际要素的形状所允许的变动全量。位置公差是指实际要素的位置对基准所允许的变动全量。标注形状公差和位置公差时，规定应采用代号的形式标注在图纸上，在生产实际中，当无法采用代号标注时，允许在技术要求中用文字说明。模块十一11-1简述零件图和装配图的作用及内容有何异同?答：表达零件的形状、结构、尺寸和技术要求等内容的图样称为零件工作图，简称零件图。它是设计部门提交给生产部门的重要技术文件，反映了设计者的意图，表达了机器或部件对该零件的要求，是制造和检验零件的重要技术文件。一张完整的零件图应包括下列基本内容：1）一组图形：用一组视图（包括视图、剖视图、断面图及其它规定画法）正确、完整、清晰地表达出零件的各部分形状和结构。2）尺寸：用一组尺寸正确、完整、清晰、合理地标注零件结构形状的大小及相互位置的大小。3）技术要求：用一些规定的符号、数字、字母和文字注解，简明、准确地说明零件在制造、检验等过程中应达到的一些技术要求，如表面粗糙度、尺寸公差、形状和位置公差、热处理要求等。4）标题栏：用标题栏明确地填写零件的名称、材料、数量、图样的比例、编号及制图者、审核者的姓名、日期等各项内容。装配图用来表达机器或部件的工作原理、各组成部分间的装配连接关系及其相对位置。装配图是制定装配工艺规程，进行装配、检验、安装及维修的重要技术文件。也是设计、装配、调试、检验、安装、使用、维修和测绘等过程的依据。装配图包括以下内容：1）一组视图：装配图中的视图用以表示装配体（机器或部件）的工作原理、各组成部分的装配连接关系、连接方式、相对位置、以及动力的传动路线等。2）几类尺寸：装配图中标注的尺寸主要是装配体的性能规格尺寸、装配尺寸、安装尺寸、总体尺寸及其它重要尺寸。3）技术要求：装配图中的技术要求主要用以说明机器或部件在装配、调整、检验、安装、使用、维修和测绘等过程应达到的技术要求和指标。4）零件序号和明细栏：将各零件按一定的顺序进行编号，并在明细栏中对应填写各零件的编号、名称、图号、材料、数量等内容。11-2装配图有哪些规定画法？答：装配图的规定画法有：1）相邻两零件的接触表面和配合表面只画一条线；非接触表面和非配合表面画两条线。2）两个（或两个以上）零件邻接时，剖面线的倾斜方向应相反或间隔不同。但同一零件在各视图上的剖面线方向和间隔必须一致。3）标准件和实心件按不剖绘制。当剖切平面通过螺栓、螺钉、螺母、垫圈、键、销等标准件及轴、杆、球等实心件的轴线或纵向对称面时，这些零件按不剖绘制。11-3装配图有哪些特殊画法？答：装配图的特殊画法包括7种。1）拆卸画法：为了表达装配体中被上面零件遮住的下面零件的内部结构及装配关系，可假想将上面的零件拆卸后绘制。并在该图上方标注“拆去XX等”。2）沿结合面剖切画法：为了表达装配体中某些内部结构及装配关系，可假想沿某些零件的结合处进行剖切后绘制。3）单独表示某个零件：在装配图中为了表达某个主要零件的结构，可单独画出该零件的某个视图，还应在该视图的上方中央标注零件X向，并标注投影方向。4）夸大画法：在装配图中若绘制厚度或直径小于毫米的薄片零件、细丝零件、较小的斜度或锥度，而这些零件又无法按实际比例画出时，允许将这些结构不按比例夸大画出。5）假想画法：在装配图中当需要表达与本装配体有关，但不属于本装配体的相邻零（部）件时，或者在装配图中当需要表达运动机件的极限位置时，可用双点画线画出该运动零件极限位置的外形轮廓图。6）展开画法：为了表达某些重叠的装配关系，如多级传动变速箱，需要表示出齿轮传动顺序和装配关系，可以假想将空间轴系按其传动顺序展开在一个平面上，画出剖视图，这种画法称展开画法。7）简化画法：(1)在装配图中，零件的工艺结构，如倒角、圆角、退刀槽等可省略不画。(2)在装配图中，螺母和螺栓头部允许采用简化画法。当绘制相同的螺纹紧固件组时，允许只画出一处，其余用细点画线表示出其中心位置即可。(3)在装配图中，绘制滚动轴承时，一般一半采用规定画法，另一半采用简化画法。11-4装配图中应标注哪几类尺寸？答：一般需要标注以下几类尺寸。1）性能（规格）尺寸：表示部件的性能和规格的尺寸，是设计时确定的尺寸，也是选用产品的主要依据。2）装