超详细机械制图教案模块10测绘装配体.docx

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超详细机械制图教案模块10测绘装配体

模块十测绘装配体

项目一拆卸齿轮泵

课题

任务1分析齿轮泵的结构

教具

投影仪、多媒体课件、齿轮泵

授课时数

1

教学目标

知识目标

（1）熟悉齿轮泵的结构、特点和工作原理；

（2）掌握绘制装配示意草图的方法和步骤。

能力目标

培养学生绘制装配示意草图的能力。

情感目标

培养学生对拆卸装配体的兴趣。

教学重点

绘制装配示意草图。

教学难点

绘制装配示意草图。

教学建议

（1）要尽可能用各种手段让学生了解齿轮泵的结构和工作原理。

（2）教师要示装配示意草图的画法，并重点讲解齿轮、螺纹连接件、轴承等标准件的画法。

（3）本任务要和下一个任务一起完成。

（4）指导学生采用小组合作学习。

教学容

教学方法

【任务引入】

分析齿轮泵的结构及特点，绘制装配示意草图。

【知识】

齿轮泵的工作原理：

主、从动齿轮和泵体一起构成密封工作容积，齿向接触线将左、右两腔隔开，形成吸、压油腔。

右侧吸油腔的轮齿脱离啮合，密封工作腔容积不断增大，形成部分真空，油箱中的油液在外界大气压的作用下进入吸油腔，并被旋转的轮齿带入左侧的压油腔。

左侧压油腔的轮齿不断进入啮合，使密封工作腔容积减小，油液受到挤压被排往系统。

【任务实施】

〖STEP1〗概括了解

1．分析标牌

齿轮泵额定流量为25L/min；额定压力为2.5Mpa。

2．分析形体

在输入轴端有4个安装螺纹孔，在另一端面各有一个进、出油管接口。

〖STEP2〗分析结构

采用分离三片式结构，主要由主、从动齿轮，驱动轴，泵体及左、右泵盖等主要零件构成。

泵体装有一对啮合齿轮，两齿轮分别用键固定在由滚针轴承支承的主动轴和从动轴上；在主动轴的输入端用骨架式Y型橡胶密封圈密封；左、右泵盖上装有3个闷盖将轴承孔封堵，以防止灰尘进入及泄漏。

教师：

展示齿轮泵。

学生：

分析齿轮泵的结构。

教师：

结合多媒体演示，讲解齿轮泵的工作原理。

教师：

讲解标牌的容。

学生：

分析标牌。

学生：

分析齿轮泵的外形。

教师：

讲解齿轮泵的结构。

教学容

教学方法

〖STEP3〗分析装配关系

1．连接分析

采用6个六角螺钉将左、右泵盖和泵体连接起来，用两个圆锥销定位；主、从动轴与齿轮采用普通平键连接，轴向用弹性钢丝挡圈固定。

2．配合分析

齿轮齿顶圆与泵体的配合以及齿轮端面与左、右泵盖的配合均采用微小间隙配合，主、从动轴与齿轮的配合均采用微小过盈配合，闷盖与左、右泵盖上的轴承孔采用过盈配合。

四、绘制装配示意图

装配示意草图：

用规定的符合和较形象的轮廓线，绘制出装配体及组成部分的连接、装配关系的示意图。

绘制装配示意图的目的：

记录装配体的结构、零件的名称、数量、装配关系、工作原理、传动路线和拆卸顺序。

教师：

分析各零件间的连接方式和配合关系。

教师：

讲解装配示意草图的绘制方法。

学生：

绘制装配示意草图。

教师：

巡回指导。

课题

任务2拆卸齿轮泵

教具

投影仪、多媒体课件、齿轮泵、拆卸工具

授课时数

3

教学目标

知识目标

（1）了解拆卸的基本要求和拆卸注意事项；

（2）了解常用拆卸工具及设备；

（3）掌握拆卸装配体的方法和步骤。

能力目标

（1）能拟定拆卸方案；

（2）培养拆卸装配体的能力；

（3）能分析零件的结构及用途，能确定标准件的规格、型号。

情感目标

培养学生拆卸装配体的兴趣。

教学重点

拆卸装配体。

教学难点

拆卸装配体。

教学建议

（1）教师要重点讲解并演示拆卸装配体。

（2）在学生拆卸齿轮泵时，要注意巡回指导，防止学生损坏装配体。

（3）指导学生采用小组合作学习。

教学容

教学方法

【任务引入】

拆卸齿轮泵，分析泵体、泵盖等主要零件的部结构。

【知识】

一、拆卸的基本要求

拆卸顺序：

从外部拆到部，从上部拆到下部，先拆成部件或组件，再拆成零件。

二、拆卸注意事项

（1）制订拆卸方案，准备拆卸工具和设备。

（2）严禁乱敲打、硬撬拉，避免损坏零件。

（3）不易拆卸或拆卸后会降低连接质量的零件，可不拆卸。

（4）对于容易产生位移而又无定位装置或有方向性要求的相配件，应先作好标记。

（5）在拆卸高速旋转的零、部件时，应注意尽量不破坏原来的平衡状态。

对于螺纹紧固件等零件，一定要辨别清楚其旋转方向。

（6）用击卸法冲击零件时，必须垫好软衬垫，或使用软材料（如紫铜）做的锤子或冲棒，以防止损坏零件表面。

（7）注意保护主要结构件。

应保存价值较高、制造困难或质量较好的零件。

（8）拆下的零件应尽快清洗，并涂油防锈，妥善保管。

零件较多时，要按部件分门别类，作好标记后放置。

（9）对于长径比较大的零件，应垂直悬挂。

重型零件可用多支点支承卧放。

教师：

展示齿轮泵。

学生：

分析其结构。

教师：

讲解拆卸的基本要求。

教师：

讲解拆卸注意事项。

教学容

教学方法

（10）拆下的细小、易丢失的零件，如螺钉、螺母、垫片及销钉等，应尽可能再装到主要零件上。

轴上零件拆下后，最好按原次序方向临时装回轴上或用钢丝串起来放置。

（11）对于标准件，则应及时测量主要尺寸，查阅有关国家标准，确定其标记，并注明标准号及相关参数。

（12）要认真研究每个零件的作用、结构特点及零件间的装配连接关系，正确判断配合性质、尺寸精度和加工要求，为画零件图、装配图创造条件。

【任务实施】

〖STEP1〗准备工作

1．准备拆卸工具及设备

准备六角扳手、手锤、紫铜棒、轴用挡圈钳子、冲子、木块及台虎钳等。

2．拟定拆卸方案

〖STEP2〗拆卸装配体

1．作拆装位置标识线

2．拆卸定位锥销

3．拆卸连接螺钉，依次取下左泵盖分组件、泵体、从动轴分组件和主动轴分组件

4．拆卸左泵盖分组件上的闷盖和轴承

5．拆卸从动轴分组件上的钢丝挡圈

6．拆卸从动轴分组件上的齿轮

7．拆卸从动轴分组件上的平键

8．依次拆卸主动轴分组件上的挡圈、齿轮、平键

9．依次拆卸右泵盖分组件上的闷盖、密封圈、轴承

学生：

准备拆卸工具和设备。

教师：

讲解拆卸方案。

教师：

示拆卸方法。

学生：

拆卸齿轮泵。

教师：

指导学生拆卸。

教学容

教学方法

〖STEP3〗分析主要零件部结构

1．泵体

泵体两端面靠近工作腔处，分别有一环形槽，该槽两端与吸油腔相连，此槽起密封和端面间隙的自动补偿作用，当压油腔压力较高的油液经配合面渗漏到泄漏槽时，油液便会流到压力较低的吸油腔中，以便防止外泄露。

2．左、右泵盖

在左、右泵盖上，分别加工出四条沟槽，其中两条将轴承孔与吸油腔相连，称之为泄油槽。

另两条为齿轮啮合时的困油卸荷槽。

〖STEP4〗确定标准件的规格、型号

测量标准件主要参数，查阅相关国家标准，确定其型号、规格和数量，以便为绘制装配图和零件图做好准备。

教师：

分析零件结构。

学生：

查阅有关资料，分析零件结构。

学生：

测量标准件，查阅有关资料确定型号和规格。

项目二绘制齿轮泵的零件草图

课题

任务1测量泵体，绘制零件草图

教具

投影仪、多媒体课件、齿轮泵、测量工具、绘图工具

授课时数

6

教学目标

知识目标

（1）了解常用测绘量具及使用方法，了解获取零件尺寸的常用方法；

（2）掌握测绘零件的方法和步骤。

能力目标

培养测绘零件的能力。

情感目标

培养学生对测绘零件的兴趣。

教学重点

测绘泵体。

教学难点

测绘泵体。

教学建议

（1）教师在教学中要注意示测量方法，并指导学生绘制草图，及时纠正学生的错误。

（2）本任务比较复杂，教师可以及时用多媒体展示正确答案，让学生进行比较。

（3）教师要了解学生对量具使用方法的掌握情况。

（4）指导学生采用小组合作学习。

教学容

教学方法

【任务引入】

测量泵体，绘制零件草图。

【知识】

一、常用测绘量具及使用方法

常用的测量量具有钢直尺、卡钳、外卡钳、游标卡尺、游标高度尺、万能角度尺、圆角规、螺纹规、粗糙度对比块等。

二、获取零件尺寸的常用方法

1．直接测量法

2．间接测量法

3．拓印法

4．查阅资料法

5．计算法

6．作图法

【任务实施】

〖STEP1〗工作准备

准备图纸、草稿纸、铅笔、游标卡尺、钢直尺、量角器、R规和计算器等工、量器具。

〖STEP2〗绘制视图

1．初步拟定零件表达方案

2．绘制图形

（1）目测零件尺寸，大致确定绘图比例，选择图幅，并绘制图框和标题栏。

（2）布图并绘制作图基准线。

（3）目测徒手绘制图形底稿。

教师：

展示泵体，讲解任务要求。

学生：

回忆在其他相关课程中所学习的常用量具的使用情况。

教师：

讲解学生未学过的测量工具及使用方法。

教师：

讲解并示获取尺寸的方法。

学生：

准备绘图工具和测量工具。

学生：

讨论零件表达方案。

教师：

讲解零件的表达方案。

学生：

绘制草图的图形。

教师：

巡回指导。

教学容

教学方法

（4）仔细检查，修订审核表达方案，擦去多余线条，最后画相关剖面线，按规定线型加深图形。

〖STEP3〗绘制草图尺寸线及表面结构符号

l．设计基准

在设计零件时，根据零件的功用，为满足零件的设计性能要求，确定零件表面在机器（或部件）中位置的一些点、线或面。

2．工艺基准

为满足零件的加工要求和便于零件在加工过程中的尺寸测量而确定的基准称为加工基准和测量基准，习惯上通称为工艺基准。

〖STEP4〗测量并在草图上注写公称尺寸

l．测量中间两齿轮孔

2．测量吸油腔和压油腔

3．测量螺钉孔

4．测量销孔

5．测量外形轮廓

6．测量泄油槽

〖STEP5〗在草图上标注技术要求，填写标题栏

1．标注尺寸公差

2．标注几何公差

3．标注表面结构要求

4．标注其他技术要求和材料

教师：

讲解设计基准和工艺基准的概念。

学生：

测量并标注尺寸。

教师：

巡回指导。

学生：

标注技术要求。

教师：

指导学生查阅有关资料。

教学容

教学方法

【知识拓展】

一、尺寸标注的注意事项

1．重要尺寸必须直接注出

2．避免出现封闭尺寸链

3．标注尺寸应符合加工方法的要求

4．标注尺寸应考虑便于测量

二、零件测绘时的注意事项

1．已损坏或磨损的工作表面，测量时应尽量恢复原形或正确估计，必要时可测量与其配合的零件尺寸。

2．零件的制造缺陷如砂眼、气孔、刀痕等，以及长期使用所产生的磨损，均不应画出。

3．零件上因制造、装配等需要而加工的工艺结构，如铸造圆角、倒圆、退刀槽、中心孔、凸台和凹坑等，须查阅有关标准后画出。

4．有配合关系的尺寸，一般只要测出公称尺寸，其配合性质和相应的公差值，应在结构分析的基础上，查阅有关手册确定。

5．没有配合关系的尺寸或不重要的尺寸，允许将测量所得的尺寸适当圆整。

6．标准结构的尺寸，应将测得的数值与有关标准核对，使尺寸符合标准系列。

7．尺寸公差、几何公差、表面结构要求及其他技术要求，可根据零件的作用参考同类型产品的图样或有关资料确定。

教师：

讲解尺寸标注的注意事项。

教师：

讲解测绘零件的注意事项。

该项目的部分容可以提前到任务实施之前或任务实施的过程之中。

教学容

教学方法

8．根据设计要求，参照有关资料确定零件的材料。

必要时可以采用火花鉴别、取样分析、测量硬度等方法确定测绘零件的材料。

9．在零件图样中，对于不便于在视图上标注的几何公差等要求，允许在技术要求中用文字说明。

课题

任务2测量齿轮，绘制零件草图

教具

投影仪、多媒体课件

授课时数

4

教学目标

知识目标

（1）了解测绘齿轮的一般方法和步骤；

（2）掌握测量确定齿轮基本参数的方法；

（3）掌握确定齿轮技术要求的方法。

能力目标

培养测绘齿轮的能力。

情感目标

培养学生对测绘齿轮的兴趣。

教学重点

测绘齿轮。

教学难点

测绘齿轮。

教学建议

（1）教师要重点讲解轮齿的测量方法和技术要求的确定。

（2）本任务可以分为三大部：

绘制图形、测量尺寸、标注技术要求，教师要对学生每一部分的完成情况进行检查，及时纠正学生的错误。

（3）指导学生采用小组合作学习。

（4）让学生以小组为单位完成对其他零件的测量。

教学容

教学方法

【任务引入】

测量齿轮，绘制零件草图。

【任务实施】

〖STEP1〗工作准备

准备图纸、草稿纸、铅笔、游标卡尺、公法线千分尺和计算器等工、量器具。

〖STEP2〗绘制视图

1．初步拟定齿轮的表达方案

2．绘制草图图形

〖STEP3〗绘制尺寸线、表面结构符号及参数栏

〖STEP4〗测量确定齿轮基本参数

1．测定齿数Z、齿顶圆直径

、齿根圆直径

和全齿高

（1）测定齿数（Z=14）

（2）测定齿顶圆直径

、齿根圆直径

和全齿高

该齿轮的齿数为偶数，可用游标卡尺直接测出

和

的数值。

=47.92㎜

=34.50㎜

h′=

（

—

）=6.71㎜

教师：

展示齿轮，提出要求。

学生：

准备绘图和测量工具。

学生：

绘制草图

学生：

绘制尺寸线等（尺寸线可以在标尺寸时直接绘制，表面结构符号可以在标注技术要求时绘制）。

学生：

测量齿数。

教师：

讲解测量齿顶圆和齿根圆直径的方法。

学生：

测量齿顶圆与齿根圆直径。

教学容

教学方法

当齿数为奇数时：

齿根圆直径：

=D+2H1

齿根圆直径：

=D+2H2

奇数齿全齿高：

h′=H1－H2

2．确定模数m和压力角α

m=d

/（Z+2）=47.92/（14+2）=2.995㎜

取该齿轮的模数m=3，压力角a=20°。

3．计算标准中心距a和标准分度圆直径d

a=

=

=42（mm）

d=mz=3×14=42（mm）

〖STEP5〗测量齿轮其它尺寸，标注尺寸和齿轮参数

用游标卡尺测得：

齿轮宽度24㎜；阶台孔直径φ24㎜；阶台深度2㎜；与轴配合的孔径φ16㎜；键槽宽5㎜；键槽底面到孔下母线的距离18.3㎜。

〖STEP5〗标注技术要求，填写标题栏

1．标注尺寸公差

查阅《机械设计手册》：

齿顶圆直径φ48d5（

）、齿轮厚度24f5（

）、与轴配合的孔径φ16H6（

）、与键配合的键槽宽5Js7（±0.006）、键槽底面到孔下母线的距离为18.3

、其它尺寸可按m级一般公差制定。

学生：

计算模数。

学生：

测量其他尺寸，标注尺寸和齿轮参数。

教师：

给学生提供相关资料。

学生：

查阅资料，标注尺寸公差。

教学容

教学方法

2．标注几何公差

齿轮两侧平面的平面度公差值为0.005㎜；两侧平面间的平行度公差值为0.005㎜；两侧平面相对于齿轮孔轴线的垂直度公差值为0.01㎜；键槽宽度相对于齿轮孔轴线的对称度公差值为0.015㎜；齿顶圆相对于孔轴线的径向全跳动公差值为0.01㎜。

3．标注表面结构要求

齿轮两侧平面的粗糙度值为Ra0.4、齿顶圆的粗糙度值为Ra0.4、轮齿齿廓的粗糙度值为Ra0.8、孔的粗糙度值为Ra0.8、键槽两侧的粗糙度值为Ra1.6、其余各表面均为Ra3.2。

4．标注其他技术要求

齿轮的材料为40Cr。

为提高轮齿的强度和耐磨性，轮齿表面需要高频淬火HRC40～45。

且轮齿（齿顶圆）不允许倒角。

5．填写标题栏

学生：

查阅资料，标注几何公差。

学生：

查阅资料，标注表面结构要求。

学生：

查阅资料，标注其他技术要求。

学生：

完成草图。

项目三绘制装配图

课题

任务绘制齿轮泵的装配图

教具

投影仪、多媒体课件

授课时数

12

教学目标

知识目标

掌握绘制装配图的方法和步骤；

能力目标

培养学生绘制装配图的能力。

情感目标

培养学生对绘制装配图的兴趣。

教学重点

绘制齿轮泵的装配图。

教学难点

绘制齿轮泵装配图的视图。

教学建议

（1）绘制装配图要在完成全部零件测绘的基础上进行，教师要检查学生零件草图的绘制情况，纠正学生的错误。

（2）有条件的学校，可以让学生用CAD绘图。

教学容

教学方法

【任务引入】

根据齿轮泵的装配示意图和零件草图绘制齿轮泵装配图。

【知识】

1．拟定表达方案：

能正确、完整、清晰和简便地表达部件的工作原理、零件间的连接和装配关系以及零件的主要结构形状。

2．主视图的投影方向、安放位置与部件的工作位置或安装位置相一致。

3．选择表达方法时，尽量采用特殊画法和简化画法，以简化绘图工作。

4．一般先画主体零件或核心零件，可“先里后外”地逐步扩展，再画次要零件，最后画结构细节。

5．标注装配图的尺寸要根据具体情况，保证装配工作的需要。

6．配合要用配合代号标注在图中，其余用文字或符号写在明细栏上方或左方。

7．零件序号编注应与明细栏对应。

标准件必须写明标记代号及规格。

【任务实施】

〖STEP1〗准备工作

1．准备绘图工具。

2．准备齿轮泵拆装示意图、非标准件零件草图和标准件零件参数。

教师：

检查学生绘制装配示意草图、各零件草图情况。

提出绘图要求。

教师：

讲解绘图的方法和注意事项。

学生：

做好绘图前的准备工作。

教学容

教学方法

〖STEP2〗确定装配图的表达方案

主视图采用全剖视图，以表达各零件之间的传动和装配连接关系。

左视图采用半剖视图，以反映齿轮泵的工作原理及主要零件的结构特征。

选择右端盖的右视图辅助表达齿轮泵主要零件的结构。

〖STEP3〗粘贴图纸

采用A2幅面图纸，并选择1：

1的绘图比例。

〖STEP4〗绘制图形

1．画图框、标题栏，布置视图

2．画齿轮和主、从动轴

3．画泵体

4．画左泵盖

5．画右泵盖

6．画其他零件

〖STEP5〗检查校核、加深图形

〖STEP6〗标注相关尺寸，注写技术要求

〖STEP7〗编写零件序号，填写标题栏和明细栏

学生：

以小组为单位，讨论并制定装配图的表达方案。

教师：

讲解合理的表达方案。

学生：

绘制图形。

教师：

巡回指导。

学生：

相互校核图形。

教师：

检查学生绘图。

教师：

与学生一起讨论如何标注尺寸，填写技术要求。

学生：

完成装配图。

学生：

相互校核。

教师：

检查学生绘制的装配图，并量化考核。

项目四绘制齿轮泵的零件图

课题

任务绘制泵体零件图

教具

投影仪、多媒体课件

授课时数

4

教学目标

知识目标

（1）掌握主视图及其他视图的选择原则。

（2）掌握绘制零件图的方法和步骤。

能力目标

培养绘制零件图的能力。

情感目标

培养学生绘制零件图的兴趣。

教学重点

绘制泵体零件图。

教学难点

绘制泵体零件图的视图及标注尺寸。

教学建议

（1）学生在完成上个项目的学习后，本任务的学习就相对简单了，教师可以学生自主学习为主。

（2）让学生以小组为单位完成其他零件图的绘制。

教学容

教学方法

【任务引入】

根据泵体的零件草图绘制泵体零件图。

【知识】

一、主视图的选择

1．表达特征原则

将最能反映零件形状特征和位置特征的方向作为主视图的投射方向。

2．加工位置原则

主视图应尽量符合零件的主要加工位置。

3．工作位置原则

对于加工位置较多、形状复杂的零件，其主视图应尽量符合零件在机器中的工作位置。

二、其他视图的选择

1．应优先考虑选用基本视图。

2．在采用局部视图和局部放大图时，应尽量按投影关系配置。

3．视图的数量要恰当，以免主次不分。

【任务实施】

〖STEP1〗工作准备

准备绘图工具。

〖STEP2〗确定零件图表达方案

〖STEP3〗选择图幅

1：

1绘图比例，A3幅面。

〖STEP4〗绘制图框，布图

教师：

检查学生绘制零件草图情况。

教师：

讲解主视图和其他视图的选择原则。

学生：

准备绘图工具。

学生：

选择比例和图幅。

学生：

绘制图框，画作图基准线。

教学容

教学方法

〖STEP5〗绘制底图

〖STEP6〗加深图线、标注尺寸及公差

〖STEP7〗标注几何公差和表面结构要求

〖STEP8〗注写技术要求和标题栏

学生：

绘制零件图的底图。

教师：

检查底图。

学生：

加深图线。

教师：

讲解比较难标注的尺寸。

教师：

指导学生查阅资料，确定技术要求。