自动化机械设计入门之路（四）-装配图

装配图是表达机器或部件的图样。表达整台机器或设备的装配图称为总装配图或总图；表达机器中某一部件的装配图称为部件装配图或部件图，装配图与零件图一样是机器设备制造中的基本技术文件，是工程图样的主要图样之一。现在非标设计为了节省时间把装配图省掉了，其实这不仅对后续装配造成困难，很多装配的要求无从表达，导致最终装配的效果达不到设计的要求。

1 装配图概述

1.1 什么是装配图

一台机器或一个部件都是由若干个零（部）件按一定的装配关系装配而成的，如下图所示的滑动轴承是由轴承座，轴承盖、衬套、螺栓、螺母、油杯等装成。表示产品及其组成部分的连接、装配关系的图样称为装配图。

1.2 装配图的作用

在设计过程中，设计者为了表达产品的性能、工作原理及其组成部分的连接、装配关系，一般先要画出装配图，然后再根据装配图画出零件图。 在生产过程中，生产者则是根据装配图制订装配工艺规程，进行装配和检验。 在使用过程中，使用者又是通过装配图了解机器或部件的构造，以便正确使用和维修。所以，装配图是设计、制造、使用、维修以及技术交流的重要技术文件。

1.3 装配图的内容

从装配图的作用，并参照下图所示的滑动轴承装配图，可以看出一张完整的装配图一般应具有下列内容：

1.3.1 一组视图

选用一组恰当的视图表达出机器或部件的工作原理，各零件间的装配、连接关系和零件的主要结构形状等。

1.3.2 几类尺寸

装配图中的尺寸一般只标注机器或部件的规格尺寸、外形尺寸、装配尺寸、安装尺寸以及其它重要尺寸。

1.3.3 技术要求

用文字或符号说明机器或部件的性能、装配、调试和使用等方面的要求。

1.3.4 零件的序号、明细栏及标题栏

序号是将装配图中各组成零件按一定格式编号。明细栏是用作填写零件的序号、代号、名称、数量、材料、质量、备注等。标题栏的内容、格式、尺寸等已经标准化，且与零件图的标题栏完全一样，主要填写机器或部件的名称、代号、比例及有关人员的签名等。 

1.4 装配图的表达方法

零件的表达方法中视图、剖视图和剖面图等，同样适用于装配图，除了这些表达方法外，装配图还有一些规定画法和特殊画法。

1.4.1 装配图的规定画法

在装配图中，为了便于区分不同零件，正确理解零件之间的装配关系，国家标准《机械制图》对装配图作了必要的规定画法。

接触面、配合面的画法

相邻零件的接触表面和配合表面只画一条粗实线。

不接触表面和非配合表面应画两条粗实线。

剖面线的画法 两个（或两个以上）金属零件相互邻接时，各零件的剖面线的倾斜方向应当相反，或者方向一致，但间隔错开、间距不等。同一零件在各剖视图和剖面图中的剖面线倾斜方向和间距一致。

紧固件和实心件的画法

当剖切平面通过螺钉、螺母、垫圈等连接件及实心件如轴、手柄、连杆、键、销、球等的基本轴线时，这些零件均按不剖绘制。当其上的结构如凹槽、键槽、销子、需表达时可采用局部剖视。

5.2 装配图的特有表达方法

（1）沿零件结合面的剖切画法和拆卸画法

为了表示部件内部零件间的装配情况，在装配图中可假想沿某些零件结合面剖切，或假想将某些零件拆卸后再画出视图，结合面上不画剖面符号。（见下图俯视图）。

（2）假想画法

对于不属于本部件，但与本部件有关系的相邻零件可采用双点划线来表示。

对于运动的零件，当需要表明其运动极限位置时，亦可用双点划线来表示。

（3）简化画法

装配图中若干相同的零件组如螺纹紧固件等，可以详细地画出一组或几组，其余只需用点划线表示其装配位置。

零件的工艺结构如小圆角、倒角、退刀槽等，允许省略不画。

（4）夸大画法

装配图中有些薄垫片、小间隙等，如按其实际尺寸画出不能表达清楚时，允许把它们的厚度、间隙适当放大画出。（见下图中的主视图）

4 装配图的视图选择

装配图的绘制原则

绘制装配图时，不但要正确运用装配图的各种表达方法，还要从有利于生产、便于读图出发，恰当地选择视图，将部件或机器的工作原理，各零件间的装配关系及主要零件的基本结构、完整、清晰地表达出来。

4.1 主视图的选择

部件的放置位置应尽量与工作位置一致，主视图应以表达部件的工作原理和主要装配关系为重点，且采用适当的剖视。

4.2 其他视图的选择

根据确定的主视图，选取能反映尚未表达清楚的其他装配关系，外形及局部结构的视图，并选取适当的剖视表达各零件的内在联系。根据部件的结构特点，在选用各种方案时，应同时确定视图数量，以完整、清晰表达部件的装配关系和全部结构为前提，尽量采用最少的视图。

下图所示的球阀是用于管道中启闭和调节液体流量的部件，工作时扳动扳手带动阀杆旋转，使阀心通孔改变位置，从而调节通过球阀的流量大小。阀体和阀盖用螺柱和螺母联接。为了密封，在阀杆和阀体间装有密封环和螺纹压环，并在阀心两侧装有密封圈。可以看出，球阀的装配干线有两条，一条为垂直方向，是扳手的动作传到阀心的传动路线；另一条是沿阀孔水平轴线的通道干线。此外还有限制扳手转动角度的限位结构，经上述剖析后，对球阀的传动路线及作用有了清楚的了解，在选择视图时即可针对这些特点考虑表达方案。

主视图选用通过球阀前后对称平面，即通过两条装配干线（轴线）剖切的全剖视图，并按扳手在上方，阀孔轴线为水平位置，见下图。这样不仅表达出两条主要装配干线，且符合工作位置。

全剖视的主视图虽清楚地表达了两条主要装配干线，能反映球阀的工作原理，但球阀的外形结构及其它一些装配关系达未表达清楚。所以，选用俯视图反映各主要零件的外形。另外，采用零件9的局部视图使得阀体的外形表达更加完整；而零件5的B向视图不仅更加完整地表达了阀盖的外形，同时也表达了连接螺柱的数量和位置。使得整个视图表达方案简洁明了。

5 装配图的尺寸标注

装配图的尺寸标注要求与零件图的尺寸标注要求不同，它不需要标注每个零件的全部尺寸，只需标注一些必要尺寸，这些必要尺寸可按其作用不同大致归纳为以下几类：

5.1 规格尺寸

用以表明机器（或部件）的性能或规格的尺寸。这类尺寸一般在任务书中就已确定，它是设计、了解和选用该机器或部件时的主要依据，如上图所示球阀的阀体和阀盖的通孔直径φ20。

5.2 装配尺寸

为了保证机器或部件的性能和质量，装配图中需注出相关零件间有装配要求的尺寸。

5.2. 1 配合尺寸

凡两零件有配合要求时，必须注出配合尺寸，如图所示球阀的阀体和阀盖的配合尺寸，阀杆和阀体的配合尺寸等。

5.2. 2 重要的相对位置尺寸

装配时，相关零件间必须保证的距离、间隙等相对位置尺寸，如图所示球阀通孔中心到扳手的距离82mm，阀杆至右端面的距离46mm。

5.2. 3 连接尺寸

装配图中一般应标注连接尺寸以表明螺纹紧固件、键、销、滚动轴承等标准零、部件的规格尺寸（通常填写在明细栏中），如图中螺纹压环与阀体连接螺纹的尺寸M22x1.5 和标题栏中的螺柱M10x20、螺母M10等。

5.3 安装尺寸

机器或部件安装到其它零、部件或基座上的相关尺寸称为安装尺寸。如上图所示球阀的接口尺寸M40x2等。

5.4 外形尺寸

外形尺寸是机器或部件的总长、总高、总宽尺寸，它反映了机器或部件的总体大小，为安装、包装、运输等提供所占空间尺寸的大小。如图的外形尺寸114mm。

6 序号和明细栏

为了便于读图，便于图样管理，以及做好生产准备工作，装配图中所有零、部件都必须编写序号，并在标题栏上方填写与图中序号一致的明细表。

6.1 编写序号的方法

编写序号的常见形式如下：在所指的零、部件的可见轮廓内画一圆点，然后从圆点开始画指引线(细实线），在指引线的另一端画一水平线或圆（也都是细实线），在水平线上或圆内注写序号，序号的字高应比尺寸数字大一号或两号，如下图a所示；也可以不画水平线或圆，在指引线另一端附近注写序号，序号字高比尺寸数字大两号，如下图b所示；对很薄的零件或涂黑的剖面，可在指引线未端画出箭头，并指向该部分的轮廓，如下图c所示。

指引线相互不能相交：当它通过有剖面线的区域时，不应与剖面线平行；必要时，指引线可以画成折线，但只允许曲折一次，如下图d所示。

一组紧固件以及装配关系清楚的零件组，可采用公共指引线，如下图所示。

装配图中的标准化组件（如油杯、滚动轴承、电动机等）看作为一个整体，只编写一个序号。

零、部件序号应沿水平或垂直方向按顺时针（或逆时针）方向顺次排列整齐，并尽可能均匀分布，如下图所示。

部件中的标准件，可以如上图所示，与非标准零件同样地编写序号；也可以如图所示，不编写序号，而将标准件的数量与规格直接用指引线标明在图中。

6.2 明细栏

明细栏是机器或部件中全部零、部件的详细目录，国家标准没有统一规定它的内容和形式。制图作业中的明细栏建议采用上图所示的格式。

明细栏应画在标题栏的上方，零、部件序号应自下而上填写。假如地位不够，可将明细栏分段画在标题栏的左方。在特殊的情况下，装配图中也可以不画明细栏，而单独编写在另一张纸上。

7 结构合理性简介

在设计和绘制装配图的过程中，应该考虑到装配结构的合理性，以保证机器和部件的性能，并给零件的加工和装拆带来方便。

7.1 零件间接触的装配关系

（1）当轴和孔配合，且轴肩与孔的端面相互接触时，应在孔的接触端面制成倒角或在轴肩根部切槽，以保证两零件接触良好。如下图所示为轴肩与孔的端面相互接触时的正误对比。

（2）当两个零件接触时，在同一方向上的接触面，最好只有一个，这样既可满足装配要求，制造也较方便。下图a、b所示为平面接触的正误对比，而下图c所示为圆柱面接触的正误对比。

（3）为了保证两零件在装拆前后不致降低装配精度，通常用圆柱销或圆锥销将两零件定位，如下图a所示。为了加工和装拆的方便入在可能的条件下，最好将销孔做成通孔，如下图b所示。

7.2 便于装拆的合理结构

（1）留有足够的装拆空间

当在机器上设置紧固件等零件时，要考虑装拆时有足够的装拆空间，以便于装拆，如下图所示为留出装螺钉的空间。下图所示为留出扳手活动的空间。

（2）考虑加工、装配的可能性

有些零件的内部结构在加工或装配时，必须通过外部形体时，这时应留出通道空间以便加工、装配，如图所示的带轮轮缘上的孔是供加工轮毂上的螺钉孔时及装卸螺钉时留给刀具和工具的通道称为工艺孔，没有这个孔就无法加工和装配。

（3）考虑装拆方便

在维修、使用中需要拆卸的零件应考虑拆卸的方便性。如下图a所示的零件内装有套筒，当需要更换时则很难拆卸；若在箱体上钻几个螺孔，拆卸时即可用螺钉将套筒顶出，见下图b。

8 部件测绘简介

在生产实践中，对原有机器进行维修和技术改造,或者设计新产品和仿造原有设备时，往往要测绘有关机器的一部分或全部，称为部件测绘或测绘。

8.1了解测绘对象和拆卸零、部件

要通过对实物的观察，了解有关情况和参阅有关资料，了解部件的用途、性能、工作原理、装配关系和结构特点等。

以下图所示的齿轮液压泵为例，分析说明如下：

齿轮液压泵是液压系统或润滑系统的供油部件，其工作原理见下图b，在泵体内有一对啮合齿轮，当主动齿轮作顺时针转动时、就带动从动齿轮作逆时针方向旋转，这时，充满在左边油腔和齿槽中的油液（刚开始时为空气）随着一对齿轮的旋转，不断被带向右边油腔，于是在左边油腔形成负压，油箱中的油液在大气压力作用下，通过进油管（图中未示出）进入左边油腔，而带到右边油腔中的油液则通过出油管（图中未示出）不断地输向系统，作为驱动运动部件或润滑用。

齿轮液压泵的零件组成及各零件的结构都是为了实现齿轮液压泵的上述功能而设置的，主要的零件有主、从动齿轮，泵体，泵盖及填料装置等，其中泵体具有容纳一对啮合齿轮的空腔、支承轴的轴孔及进、出油孔。动力由主动齿轮传入，两齿轮轴支承在泵体的轴孔内，泵体和泵盖间用螺钉连接，在泵体、泵盖向装有纸垫，以调节齿轮与腔体间的轴向间隙和防止结合面间漏油，泵体主动齿轮轴孔的外端装有填料并用压盖压紧起密封作用以防止漏油。

8.2 画装配示意图

装配示意图及其作用为了保证拆卸后的零件能重新装配成原有的部件 及作为画装配图时的参照，对于较复杂的部件，在拆卸前（或拆卸过程中）应记录各零件间的相互位置、连接关系和传动关系，通常先画出该部件的装配示意图，就是用较形象的图线和规定符号画出部件中各零件的大致轮廓，以及各零件间装配关系的表意性的装配图，如图所示为该齿轮液压泵的装配示意图。

拆卸零件拆卸部件中的零件时，应按正确的方法和顺序，对不可拆连接的零件或具有过盈配合的零件尽量不拆，以免损坏零件或原有的配合性质。拆下的零件应按顺序编号并妥善保存。

8.3 装配示意图画法特点

画装配示意图时，是假想部件内、外均为可见，以"示意"表达不同零件。 两相邻零件间，不论接触与否，均应留有间隙以便区别。 标准零、部件和齿轮、弹簧等零件应按国家标准GB4460一84中规定的符号表示。 在装配示意图中，应将各零件编上号码并附列一个零件明细表。

8.4 画零件草图

测绘工作经常是在现场进行，且要求在尽可能短的时间内完成，所以，零件草图是用徒手、目测的方法画出。

9 由零件图画装配图

部件既由一些零件所组成，那么根据部件所属的零件图，就可以拼画成部件的装配图、现以下图所示的球阀为例，说明由零件图画装配图的步骤和方法。球阀各主要零件的零件图如下:球阀的轴侧装配图阀体阀盖阀芯填料压紧套阀杆扳手

9.1了解部件的装配关系和工作原理

对部件实物或装配示意图进行仔细的分析，了解各零件间的装配关系和部件的工作原理。

在管道系统中，球阀是用于启闭和调节流体流量的部件，它的阀芯是球形的。其装配关系是：阀体1和阀盖2均带有方形的凸缘，它们用四个双头螺柱6和螺母7连接，并用合适的调整垫5调节阀芯4与密封圈3之间的松紧程度。在阀体上部有阀杆12，阀杆下部有凸块，榫接阀芯4上的凹槽。为了密封，在阀体与阀杆之间加进填料垫8、填料9和10，并且旋入填料压紧套11。

球阀的工作原理是：扳手13的方孔套进阀杆12上部的四棱柱，当扳手处于如图所示的位置时，则阀门全部开启，管道畅通；当扳手按顺时针方向旋转90°时（扳手处于如装配图的俯视图中双点划线所示的位置），则阀门全部关闭，管道断流。从俯视图的B一B局部剖视中，可以看到阀体1顶部定位凸块的形状（为90°的扇形），该凸块用以限制扳手13的旋转位置。

9.2 确定表达方案

根据己学过的机件的各种表达方法（包括装配图的一些特殊的表达方法），考虑选用何种表达方案，才能较好地反映部件的装配关系、工作原理和主要零件的结构形状。

画装配图与画零件图一样，应先确定表达方案，也就是视图选择：首先，选定部件的安放位置和选择主视图；然后，再选择其它视图。

（1）装配图的主视图选择

部件的安放位置，应与部件的工作位置相符合，这样对于设计和指导装配都会带来方便。如球阀的工作位置情况多变，但一般是将其通路放成水平位置。当部件的工作位置确定后；接着就选择部件的主视图方向。经过比较，应选用以能清楚地反映主要装配关系和工作原理的那个视图作为主视图，并采取适当的剖视，比较清晰地表达各个主要零件以及零件间的相互关系。在图中所选定的球阀的主视图，就体现了上述选择主视图的原则。

（2）其它视图的选择

根据确定的主视图，再选取能反映其它装配关系、外形及局部结构的视图。如下图所示，球阀沿前后对称面剖开的主视图，虽清楚地反映了各零件间的主要装配关系和球阀工作原理，可是球阀的外形结构以及其它一些装配关系还没有表达清楚。于是选取左视图，补充反映了它的外形结构；选取俯视图，并作B一B局部剖视，反映扳手与定位凸块的关系。

9.3 画装配图

确定了部件的视图表达方案后，根据视图表达方案以及部件的大小与复杂程度，选取适当比例，安排各视图的位置，从而选定图幅，便可着手画图。在安排各视图的位置时，要注意留有供编写零、部件序号、明细栏，以及注写尺寸和技术要求的地位。

画图时，应先画出各视图的主要轴线（装配干线）、对称中心线和作图基线（某些零件的基面或端面）。由主视图开始，几个视图配合进行。画剖视图时，以装配干线为准，由内向外逐个画出各个零件，也可由外向里画，视作图方便而定。下图表示了绘制球阀装配图视图底稿的画图步骤。底稿线完成后，需经校核，再加深，画剖面线，注尺寸。最后，编写零、部件序号，填写明细栏，再经校核，签署姓名，完成后的球阀装配图，如图所示。

（a）画出各视图的主要轴线，对称中心线及作图基线

（b）先画主要零件阀体的轮廓线，三个视图要联系起来画

和阀体的相对位置画出三视图

（d）画出其它零件，再画出扳手的极限位置（图中因地位不够未画）

10 读装配图和由装配图拆画零件图

10.1 看装配图的要求

(1)掌握机器或部件的性能、规格和工作原理。(2)了解每个零件的作用，相互间的装配关系（相对位置、连接方式等）。(3)明白各零件的结构形状。

10.2 看装配图的方法和步骤

10.2.1概括了解

（1）从主标题栏了解部件的名称、用途及图样比例（以想象部件的大小）。 （2）从明细表及图中编号了解各零件的名称、数量、位置等情况。 （3）分析视图，找出各视图的投影方向、相互关系、剖切位置等，并了解它们的表达意图。

10.2.2 深入分析

（1）借助产品说明书等资料，对照装配图了解和分析部件的工作原理，每个零件的作用和传动路径。 （2）从视图了解零件间的装配关系（连接形式、相对位置、配合要求等）、装拆顺序等。 （3）根据零件的作用，从相关的视图中（特别从剖面线方向、间隔等）弄清每一条图线的含义、划清零件界限，看懂零件的结构形状。 

10.3 由装配图拆画零件图

在设计部件时，需要根据装配图拆画零件图，简称拆图。拆图时，应对所拆零件的作用进行分析，然后分离该零件（即把该零件从与其组装的其它零件中分离出来）。具体方法是在各视图的投影轮廓中划出该零件的范围，结合分析，补齐所缺的轮廓线。有时还需要根据零件图视图表达的要求，重新安排视图。选定和画出视图以后，应按零件图的要求，注写尺寸及技术要求。