【導(dǎo)讀】計及加工工藝，應(yīng)用傳統(tǒng)設(shè)計方法，分析了各種導(dǎo)水控制裝置的優(yōu)缺點。出該部套的總裝配圖以及關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)的圖紙。電機組的整體的設(shè)計提供了有用的理論依據(jù)。

　　

【正文】 計提供必須的結(jié)構(gòu)尺寸和依據(jù)。 裝配草圖設(shè)計包括結(jié)構(gòu)設(shè)計、繪圖和計算，在其交替進行中常需修改某些零件的結(jié)構(gòu)和尺寸，所以繪制草圖著筆要輕、線條要細 ，由主到次，由粗到細，按選定的圖樣比例進行。對于已標準化 (或規(guī)格化 )了的零件 (如螺栓、螺母、滾動軸承等 )可先用示意法僅表示其外形輪廓尺寸，對一些倒圓、倒角等細部尺寸以及剖面線均無需畫出。 裝配草圖設(shè)計的準備工作主要有兩方面： ，明確各部件運動、動力和主要參數(shù)組成。由總體設(shè)計、傳動件設(shè)計可獲得電動機的型號、額定功率、輸出功率、滿載轉(zhuǎn)速，各軸的轉(zhuǎn)速、輸入功率和轉(zhuǎn)矩。 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 運動簡圖通常僅表示機械傳動系統(tǒng)和布局大意，進行裝配草圖設(shè)計時應(yīng)進一步考慮選擇結(jié)構(gòu)方案。 二 .部件裝配草 圖的設(shè)計和繪制 在組成機械的各部件中應(yīng)選擇對機械總體關(guān)聯(lián)和影響最大的部件先行設(shè)計。 、圖紙幅面、圖樣比例及布置圖面位置 裝配圖所選視圖應(yīng)以能簡明表達各零件的基本外形及其相互位置關(guān)系為原則。一般減速器選用正視圖、俯視圖和側(cè)視圖三個視圖來表達，結(jié)構(gòu)簡單者也可選用兩個視圖；必要時應(yīng)加剖視圖和局部向視圖來表達。 圖紙幅面應(yīng)符合標準規(guī)定 (見設(shè)計手冊 )，課程設(shè)計中建議采用 A1 或 Ao號圖紙繪制裝配圖。 在選擇圖樣比例和布置圖面之前，應(yīng)根據(jù)傳動件的中心距、頂圓直徑及輪寬等主要結(jié)構(gòu)尺寸及參考相近似的裝配圖，估計出 外廓尺寸，并考慮零件序號、尺寸標注、明細表、標題欄、技術(shù)特性表及技術(shù)要求的文字說明等所需田面空間，選擇圖樣比例、合理布置田面．通常將正視圖和俯視圖布置在圖紙左側(cè)，明細表、標題欄和技術(shù)特性布置在圖紙右側(cè)。圖樣比例須符合標準規(guī)定，為增強設(shè)計的真實感，應(yīng)優(yōu)先采用 l： 1 的圖樣比例，若視圖相對圖紙尺寸過大或過小時，也可選用其他合適且常用的圖樣比例。視圖、圖紙幅面，圖樣比例的選擇和圖面位置的布置，彼此密切相關(guān)，繪圖時應(yīng)全盤考慮、統(tǒng)籌兼顧、合理選定。 ；通過繪圖進行軸和軸承部件結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計及軸上零 件作用力的位置。 、軸承及鍵聯(lián)接的校核計算 根據(jù)以上初繪草圖階段所定的軸的結(jié)構(gòu)、支點和軸上零件的力作用點，分析軸所受的力，按適當(dāng)比例繪制彎矩圖、扭矩圖及當(dāng)量彎矩圖，并在其上標出特征點的數(shù)值；同時在結(jié)構(gòu)圖上判定并標出軸的若干危險剖面．參照教材對各危險剖面校核軸的強度．校核時若發(fā)現(xiàn)軸的強度不夠，則應(yīng)加大軸徑，或修改蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 軸的結(jié)構(gòu)參數(shù) (如加大圓角半徑等 )，以降低應(yīng)力及應(yīng)力集中程度。若軸的強度富裕，且其計算應(yīng)力或安全系數(shù)與許用值相差不大，則以軸結(jié)構(gòu)設(shè)計時確定的軸徑為準，一般不再修改．對于強度裕量過大的情況，也應(yīng)在 綜合考慮剛度，結(jié) 構(gòu)要求以及軸承和鍵聯(lián)接等的工作能力后決定是否修改，以防顧此失彼。 ，進行傳動件、固定裝置、密封裝置及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 上述設(shè)計的具體結(jié)構(gòu)和尺寸關(guān)系可參閱其它書籍闡述與分析，學(xué)生應(yīng)在融匯貫通的基礎(chǔ)上發(fā)揮創(chuàng)造性，獨立進行本階段的設(shè)計工作，并注意繪圖時應(yīng)先主 件后附件，先主體后局部，先輪廓后細部，同時在三個視圖上交替進行。 上述工作完成之后，應(yīng)對裝配草圖仔細檢查，認真修正，檢查次序亦如繪制裝配草圖“由主到次”進行．檢查的主要內(nèi)容如下： (1)裝配草圖是否與傳動方 案 (運動簡圖 )一致。如軸伸出端的位置，電動機的布置及外接零件 (帶輪和聯(lián)軸器等 )的匹配是否符合傳動方案的要求。 (2)傳動件、軸、軸承及軸上其他零件的結(jié)構(gòu)是否合理，定位、固定、加工、裝拆及密封是否可靠和方便。 (3) 重要零件是否滿足強度、剛度、耐磨等要求，其計算是否正確，計算出的尺寸是否與設(shè)計計算相符。 (4)圖紙幅面、圖樣比例、圖面布置等是否合適。視圖表達是否符合機械制圖標準的規(guī)定，投影是否正確，可重點檢查三個視圖的投影關(guān)系是否協(xié)調(diào)一致，螺孔及滾動軸承等的規(guī)定畫法和簡化畫法是否正確，學(xué)生自己檢查和修正裝配 草圖。 裝配工作圖的繪制和總成設(shè)計 在完成裝配草圖的基礎(chǔ)上，應(yīng)進一步將總成繪制成為可供生產(chǎn)用的、正式的、完整的裝配工作圖。其上應(yīng)包括必要的結(jié)構(gòu)視圖與尺寸、零部件序號、明細表、標題欄以及技術(shù)特性和技術(shù) 要求等內(nèi)容?，F(xiàn)仍以減速器為例，對以上內(nèi)容分別提示如下。 一 .按機械制圖標準繪制結(jié)構(gòu)視圖 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 裝配工作圖各視圖都應(yīng)完整、清晰，避免采用虛線表示零件的結(jié)構(gòu)形狀，對必須表達的內(nèi)部結(jié)構(gòu)或細部結(jié)構(gòu)，可以用局部剖視或向視圖表示。裝配圖上某些結(jié)構(gòu)可用機械制圖標準規(guī)定的簡化畫法，例如螺栓、螺母、滾動軸承可以采用簡化畫法； 對于類型、尺寸 、規(guī)格、材料均相同的螺栓聯(lián)接，可以只畫一個，其它則用中心線表示。 裝配工作圖也應(yīng)先用輕線繪制．待零件工作圖設(shè)計完成、進行某些必要的修改后再于加濃。如果裝配草圖質(zhì)量良好，無需作較多的或重大的改動。 也可以在原裝配草圖上繼續(xù)進行裝配工作圖的繪制與總成設(shè)計工作。 二 .標注主要尺寸和配合 反映技術(shù)性能、規(guī)格或特征的尺寸。 表明占有的空間尺寸；如水輪機導(dǎo)水機構(gòu)的總長、總寬和總高等，可供包裝、運輸和布置安裝場所作參考。 為設(shè)計支承件 (如機架、電動機座 )，外接零件提供 聯(lián)系的尺寸：如搖臂底面的尺寸腳螺栓孔的直徑與中心距，地腳螺栓孔的定位尺寸，軸外伸端的配合直徑、配合長度、中心高及端面定位尺寸等。 表明各配合零件之間裝配關(guān)系的尺寸 ，如傳動件與軸頭，軸承內(nèi)孔與軸頸，軸承外圍與軸承座孔的配合尺寸。 在標注這些尺寸的同時，應(yīng)認真考慮并注明選用何種基準制、配合性質(zhì)及精度等級。 三 .編制零件序號、明細表和標題欄 裝配工作圖上所有零件均應(yīng)標出序號，但對形狀、尺寸及材料完全相同的零件只需標一個序號。各獨立部件，如滾動軸承，通氣器等，雖然是由幾個零件所組成，也只編一個序號。對于 裝配關(guān)系清楚的零件組 (如螺栓、螺母及墊圈 )，可用一條公用指引線，但各零件仍應(yīng)分別給予編號。 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 序號應(yīng)安排在視圖外邊，并沿水平方向及垂直方向以順時針或逆時針順序整齊排列，不 得重復(fù)和遺漏。各序號引線不應(yīng)相交，并盡可能不與視圖的剖面線平行。 明細表和標題欄在裝配工作圖上的布置可參見設(shè)計手冊，標題欄應(yīng)布置在圖紙的右下角．明細表和標題欄的格式可參見設(shè)計手冊。對裝配圖中每一個序號均應(yīng)在明細表中由下向上順序編填，各標準 件應(yīng)按規(guī)定方式標記。材料應(yīng)注明牌號，外購件一般應(yīng)在備注欄內(nèi)寫明 編制明細表也是最后確定材料及標準件的過程，應(yīng) 當(dāng)認真對待．要注意盡量減少材料和標準件的品種和規(guī)格。 四 .標出技術(shù)特性 通常采用列表形式在裝配圖上的適當(dāng)位置標出技術(shù)特性，調(diào)速軸的技術(shù)特性所列項目一般為輸入功率和轉(zhuǎn)速、傳動效率和傳動特性 。 五 .撰寫技術(shù)要求 裝配工作圖上的技術(shù)要求是用文字來說明在視圖上難以標出的有關(guān)裝配、調(diào)整、檢驗、潤滑、維護等方面的內(nèi)容，具體則與設(shè)計要求有關(guān)．在水輪機導(dǎo)水機構(gòu)裝配圖上通常寫出的技術(shù)要求有如下幾方面 ： 求； ； ； ； ； 輸要求等。各項具體的技術(shù)要 求是根據(jù)該設(shè)計要求編寫的。 待上述工作完成之后，應(yīng)對裝配工作圖的質(zhì)量逐項仔細檢查，使之正確無誤。 裝配圖的設(shè)計與選取 裝配草圖設(shè)計的準備工作主要有兩方面： 由運動簡圖劃分部件，明確各部件運動、動力和主要參數(shù)組成。由總體設(shè)計、傳動件設(shè)計可獲得電動機的型號、額定功率、輸出功率、滿載轉(zhuǎn)速，調(diào)速軸的轉(zhuǎn)速、輸入功率和轉(zhuǎn)矩，液壓缸的主要參數(shù)和尺寸數(shù)據(jù)。 運動簡圖通常僅表示機械傳動系統(tǒng)和布局大意，進行裝配草圖設(shè)計時應(yīng)進蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 一步考慮選擇結(jié)構(gòu)方案。本設(shè)計要求實現(xiàn)水輪機導(dǎo)水的控制， 分析題目和水輪機的工作原理的相關(guān)知識可知要想實現(xiàn)導(dǎo)水控制可從水輪機導(dǎo)葉的打開和閉合著手設(shè)計。通過導(dǎo)葉的打開與閉合來控制水的流量從而實現(xiàn)導(dǎo)水控制，初步方案擬定可從機械控制和液壓控制兩方面考慮設(shè)計。本設(shè)計的方案主要從液壓控制方面考慮。最后選定方案為通過來液壓系統(tǒng)的控制使得調(diào)速軸的旋轉(zhuǎn)傳遞扭矩，使搖臂、連桿工作來控制導(dǎo)葉的打開和閉合，從而實現(xiàn)導(dǎo)水控制。 水輪機導(dǎo)水控制部分原理圖 水輪機導(dǎo)水控制部分的裝配圖說明 ： 圖 31 水輪機導(dǎo)水控制部分的原理圖 如圖 31 為水輪機導(dǎo)水控制部分的原理圖，在圖 31 中 調(diào)速連桿機構(gòu)通過外力 F（ F 由外設(shè)備液壓系統(tǒng)提供）的作用來帶動調(diào)速軸的轉(zhuǎn)動，然后帶動通過鍵來傳動給搖臂，再通過銷子由拉桿來拉動水輪機的導(dǎo)葉來實現(xiàn)導(dǎo)葉關(guān)閉或打開，從而控制水流。此圖能直觀的反應(yīng)出水輪機導(dǎo)水控制所起的原理，圖中搖臂的最大擺角為 10 度，由于圖中所涉及的尺寸很大，在這里只能給出部分圖示。在圖中大多數(shù)傳動件是通過銷子來實現(xiàn)的，其中圖中的調(diào)速軸為空心軸，這樣為了減少重量 和節(jié)省材料而設(shè)計。 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 4 零件工作圖的設(shè)計和繪制 零件工作圖設(shè)計概述 裝配圖只是確定了機器或部件中各個部件或零件間的 相對位置關(guān)系、配合要求和總體尺寸，至于每個零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸只得到反映，因而裝配圖不能直接作為加工零件的依據(jù)。因此為了將裝配圖中的各個零件制造出來，還必須在裝配圖基礎(chǔ)上拆繪和設(shè)計出每個零件的工作圖。零件工作圖是制造、檢驗和制訂工藝規(guī)程的基本技術(shù)文件。合理設(shè)計和正確繪制零件工作圖也是設(shè)計過程中的一個重要環(huán)節(jié)。 機器或部件中每個零件的結(jié)構(gòu)尺寸和加工等方面的要求在裝配圖中沒有完全反映出來。因此，要把裝配圖中的各個零件制造出來 (除標準件外 ),還必須繪制出每一零件的工作圖。合理設(shè)計和正確繪制零件工作圖也是設(shè)計過程中的一個重要環(huán)節(jié)，只有完成零件工作圖的繪制，制造產(chǎn)品所需的設(shè)計圖紙才算齊備。 零件工作圖是零件制造、檢驗和制訂工藝規(guī)程的基本技術(shù)文件．它既要反映設(shè)計的意圖，又要考慮制造的可能性和合理性。一張正確設(shè)計的零件工作圖可以起到減少廢品、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)率和機械使用性能的作用，在機械設(shè)計課程設(shè)計中，繪制零件工作圖的目的主要是鍛煉學(xué)生的設(shè)計能力及掌握零件工作圖的內(nèi)容、要求和繪制方法。由于時間限制，只要求繪制由教師指定的 2～ 3 個典型零件的工作圖。 零件工作圖的要求如下： 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 零件視圖應(yīng)選擇能完整、正確、 清晰地表達出零件的結(jié)構(gòu)和尺寸的視圖 (包括基本視圖、剖面圖和局部剖視圖 )，為了增強對零件的真實感，通常采用 l：1 比例尺繪圖。對于零件的細小部分結(jié)構(gòu)，如零件的圓角、倒角、退刀槽及鑄件壁厚的過渡部分等結(jié)構(gòu)，如有必要，可采用局部放大圖。 要求每一零件單獨繪制在一張標準圖幅中，應(yīng)根據(jù)視圖輪廓大小，考慮標注尺寸，書寫技術(shù)條件以及標題欄等占據(jù)的位置，合理布置圖面。 零件的基本結(jié)構(gòu)和尺寸應(yīng)與裝配圖相同，若有必要改動時，則應(yīng)對裝配圖作相應(yīng)的修改。 在標注尺寸前，應(yīng)分析零件的制造工藝過程，從而正確選定尺寸基準 。尺寸基準應(yīng)盡可能與設(shè)計基準、工藝基準和檢驗基準一致，以利于對零件的加工和檢驗。標注的尺寸應(yīng)齊全，不遺漏，不重復(fù)，也不能封閉。圖面上供加工和檢測用的尺寸應(yīng)足夠，以避免在加工過程中作任何換算。零件的大部分尺寸盡量標注在最能反映該零件結(jié)構(gòu)特征的一個視圖上。 對于配合處的尺寸和精度要求較高的尺寸，應(yīng)根據(jù)裝配圖中已經(jīng)確定了的配合和精度等級，標注出尺寸的極限偏差。自由尺寸公差一般可不標出。 零件工作圖上應(yīng)標注必要的形狀和位置公差。形位公差是評定零件加工質(zhì)量的重要指標之一 .對各種零件的工作 性能的要求不同 ,則標注的形位公差項目和精度等級也應(yīng)不同。 零件的所有表面（包括非加工的毛坯表面）都應(yīng)注明表面粗糙度參數(shù)值。在常用參數(shù)值范圍內(nèi)，推薦優(yōu)先選用 Ra 參數(shù)。表面粗糙度參數(shù)值的選擇，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求確定，在保證正常工作的條件下，盡量選取數(shù)值較大者，以利于加工和降低加工費用。 凡是用圖樣和符號不便于表示，而在制造時又必須保證的條件和要求，均可用文字簡明扼要地書寫在技術(shù)條件中。它的內(nèi)容根據(jù)不同的零，不同的加工蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 方法而有所不同。一般包括： (1)對鑄造或鍛造毛坯的要求。如毛坯表面不允許有氧化皮 及毛刺：箱體鑄件在機械加工前必須經(jīng)時效處理等。 (2)對零件表面性能的要求。如熱處理方法及熱處理后表面硬度、淬火深度及滲碳深度等。 (3)對加工的要求。如是否要與其他零件一起配合加工 (如配鉆或配鉸 )等。 (4)其他要求。如對未注明的倒角、圓角尺寸的說明；對零件個別部位的修飾加工要如對某表面要求涂色、鍍鉻等；對于高速、大尺寸的回轉(zhuǎn)零件的平衡試驗要求。 零件工作圖的標題欄是用以說明該零件的名稱 、材料、圖號、比例及責(zé)任者姓名等。該標題欄應(yīng)布置在圖幅的右下角 。 典型零件圖的說明 一 .連桿 圖 41 連桿 如圖 41 是連接搖臂和導(dǎo)論的連桿機構(gòu)，通過拉桿拉動導(dǎo)輪來實現(xiàn)導(dǎo)葉的打開和關(guān)閉，從而來控制水流，為了節(jié)省材料和減少連桿的重量采用空心連桿，這樣使得連桿拉動導(dǎo)論很靈活也很方便。 二 .調(diào)速連桿的上軸頭 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計