《汽车机械制图》课程教学大纲

《汽车机械制图》课程教学大纲 一、课程教学目标 本课程的教学目标是适应高等职业学校汽车专业的需求，加强学生的基本功训练、制图能力、特别是读图能力，培养应用型中等汽车专业技术人才所需的读图和绘图能力及空间想象能力。同时为学习后续其它相关课程和专业知识以及毕业后从事相关工作打下坚实的理论与实践基础。 二、课程设置说明 汽车机械制图包括制图的基本知识，零件图的绘制及读图，装配图的读图等专业知识，对于学生进一步学习汽车底盘、汽车发动机等课程有直接的帮助，在整个汽车维修专业教学中占有不容忽略的地位。 三、课程性质和任务 本课程是汽修专业的一门重要专业基础课。其任务是使学生掌握学习后续汽修专业专业课所需要的基本制图知识，为汽修专业的其他课程打下坚实的基础。 四、教学内容、教学基本要求和学时分配(54学时) (一)教学基本内容 第1章 制图的基本知识 1.1 国家标准技术制图和机械制图的基本规定 1.2 绘图工具及其使用 1.3 几何作图 1.4 平面图形的画法 1.5 徒手绘图的方法 重点:国家标准技术制图和机械制图的基本规定 难点:几何作图 第2章 点、直线、平面的投影 2.1 投影的基本知识 2.2 三视图及其对应关系 2.3 点的投影 2.4 直线的投影 2.5 平面的投影 重点:三视图及其对应关系 第3章 基本体 3.1 平面体 3.2 回转体 3.3 基本体的尺寸注法 重点:平面体及回转体的投影特点 第4章 轴测图 (略) 第5章 立体面交线 5.1 截交线 5.2 相贯线 2 5.3 截断体与相贯体的尺寸注法 难点:截交线及相贯线的画法 第6章 组合体 6.1 组合体的形状分析 6.2 组合体的三视图的画法 6.3 组合体视图的尺寸注法 6.4 组合体视图的识读 重点:组合体的形状分析，组合体视图的识读 难点:组合体的三视图的画法 第7章 机件的常用表达方法 7.1 视图 7.2 剖视图 7.3 断面图 7.4 其他表达方法 7.5 表达方法综合应用举例 7.6 第三角画法简介 重点:剖视图及断面图 难点:剖视图及断面图的画法 第8章 标准件与常用件 8.1 螺纹及螺纹连接 8.2 键和销连接 8.3 齿轮 3 8.4 滚动轴承 8.5 弹簧 重点:螺纹及螺纹连接及螺栓、螺母的比例画法 难点:螺栓、螺母的画法 第9章 零件图 9.1 零件图的作用与内容 9.2 零件视图的选择 9.3 零件图的尺寸注法 9.4 技术要求在零件图上的标注 9.5 零件的工艺结构 9.6 常见典型零件图例分析 9.7 零件测绘 重点:零件视图的选择 难点:技术要求在零件图上的标注 第10章 装配图 10.1 装配图的内容 10.2 装配体的表达 10.3 装配图上的尺寸注法和技术要求 10.4 装配图中零、部件的序号及明细栏 10.5 装配体的工艺结构 10.6 装配体测绘和装配图的画法 10.7 识读装配图 4 10.8 由装配图拆画零件图 重点:装配图的识读 难点:装配体的表达方案 第11章 展开图 焊接图(略) 11.1 展开图 11.2 焊接图 (二)教学基本要求 本课程内容为制图和识图，从学生的认知规律出发，循序渐进，使学生掌握基础知识、基本理论、基本方法和基本技能。在内容取舍上，从培养汽车专业学生识图、读图能力出发，既注重知识的实用性，保证重点知识内容，又能体现汽车专业的特殊性，从而为本专业的学习打下良好的基础。 五、教学手段与使用要求 1、以课堂讲授为主，适当做些练习、习题。 2、多采用实物教学、教具教学，使从空间立体转换为平面图形变得直观、容易，使学生轻松学习本课程。 3、尽量采用一些多媒体教学。 六、教材与教学参考 教材:《汽车机械制图》 高等教育出版社 霍振生主编 教学参考书: 5 1、《机械制图》 劳动人事出版社 劳动人事部就业局编 2、《机械制图》[第二版] 高等教育出版社 夏华生主编 3、《机械制图》[第三版] 高等教育出版社 大连工学院工程画教研室编 七、课程实施说明 本课程注意贯彻“基础理论教学要以应用为目的”，以“必须、够用”为准绳，遵循“精选内容、突出重点、强化应用、培养技能为主”的原则。因此，在课程实施过程中，应着重训练学生掌握制图中的基本规定，掌握识读复杂的视图、绘制简单三视图的能力，为以后学习相关专业课程和从事相应工作奠定基础。 八(汽车机械制图课件 6 (一)常用投影法 投影的形成及常用的投影方法 画透视图 画斜轴测图 中心投影法 投影方法斜角投影法 平行投影法 直角投影法(正投影法) 画工程图样 及正轴测图 中心投影法物体位置改 变，投影大投射中心 小也改变投射线 物体 投影 投影面 投影特性 投射中心、物体、投影面三者之间的相对距离对投影的大小有影响。度量性较差 7 平行投影法 且投且投垂射倾射直线斜线于互于互投相投相影平影平面行面行直角(正)投影法斜角投影法 投影特性 投影大小与物体和投影面之间的距离无关。度量性较好 工程图样多数采用正投影法绘制。 (二)点、直线、平面的投影 点的投影 P一、点在一个投影面上的投影 ?a,过空间点A的投射线?A 与投影面P的交点即为点 A在P面上的投影。P b,?点在一个投影面上B1B2?的投影不能确定点的空?B3?间位置。 解决办法, 采用多面投影。 8 二、点的三面投影 投影面Z V?正面投影面(简称正 面或V面) ?水平投影面(简称水WXo平面或H面) ?侧面投影面(简称侧 H面或W面)Y投影轴 OX轴V面与H面的交线三个投影面OY轴H面与W面的交线互相垂直OZ轴V面与W面的交线 空间点A在三个投影面上的投影 Z Va,点A的正面投影a,? Aaa,点A的水平投影??XWoa,点A的侧面投影?a HY 空间点用大写字母 表示，点的投影用 小写字母表示。 9 投影面展开 不动向右翻ZZ VWVaaa,za,za,??? Aa,??aaXxYXxOWOay a??yaaay HHYY 向下翻 ZaZa,za,??Vaa, z? aXxYOAa,??ayaWXxO?aa?yyaaY H点的投影规律:Y a,a,?OZ轴?a,a?OX轴 ?aa= a,a=y=A到V面的距离xz a,a= a,a=z=A到H面的距离xy aa= a,a=x=A到W面的距离yz 10 例:已知点的两个投影，求第三投影。解法一: 通过作45?线aza,a,?? 使a,a=aazx ax ?a a,aza,解法二:?? 用圆规直接量 ax取a,a=aazx ?a 三、两点的相对位置 两点的相对位置指两Za,a,??点在空间的上下、前后、b,b,??左右位置关系。X YW?a判断方法:?YbH?x 坐标大的在左 ?y 坐标大的在前 B点在A点之前、?z 坐标大的在上 之右、之下。 11 A、C为H面的重影点 四、重影点: a,a,?? 空间两点在某一投 ?c,?c,影面上的投影重合为一 点时，则称此两点为该 ?( )a c投影面的重影点。 A、C为哪个投 影面的重影点 呢,被挡住的投 影加( ) 直线的投影 a,?a,?两点确定一条直线，将两b,?b,?点的同名投影用直线连接， 就得到直线的同名投影。?a一、直线的投影特性?b?直线对一个投影面的投影特性B??BA?α?AMA???B?b??ba?a?b?ma? 直线倾斜于投影面直线平行于投影面直线垂直于投影面 投影比空间线段短投影反映线段实长投影重合为一点 ab=ABcosαab=AB积聚性 12 ?直线在三个投影面中的投影特性 正平线(平行于,面) 平行于某一投影面而侧平线(平行于,面)投影面平行线与其余两投影面倾斜水平线(平行于,面) 统称特殊位置直线 正垂线(垂直于,面) 垂直于某一投影面侧垂线(垂直于,面)投影面垂直线 铅垂线(垂直于,面) 一般位置直线与三个投影面都倾斜的直线 ?投影面平行线 水平线侧平线正平线 实长实长a,a,b,a,a,a,a,b,βγααb,b,b,b, aaβγbabb 与H面的夹角:α与V面的角:β实长 与W面的夹角: γ 投影特性: ?在其平行的那个投影面上的投影反映实长， 并反映直线与另两投影面倾角的实大。?另两个投影面上的投影平行于相应的投影 轴。 13 ?投影面垂直线 铅垂线正垂线侧垂线 c,(d,)c,d,e,(f,)f,?e,a,a,? b,b,d e?fca(b) 投影特性: ?在其垂直的投影面上，投影有积聚性。?另外两个投影，反映线段实长。且垂直 于相应的投影轴。 ?一般位置直线 b,b,投影特性: 三个投影都缩短。a,a, 即: 都不反映空间线段 的实长及与三个投影面a 夹角的实大，且与三根b投影轴都倾斜。 14 二、直线与点的相对位置 判别方法: ?若点在直线上, 则b,V c,B点的投影必在直线的同 a,名投影上。并将线段的C同名投影分割成与空间A b相同的比例。即:caHAC/CB=ac/cb= a,c,/ c,b, ?若点的投影有一个不 在直线的同名投影上，则定比定理该点必不在此直线上。 例1:判断点C是否在线段AB上。 ?b,c,??a,c,a,b, baccab 点C在直点C不在 线AB上直线AB上 15 例2:判断点K是否在线段AB上。 a,a, ??k,k,b,b,因k,不在a,b,上， 故点K不在AB上。a?k b 另一判断法?应用定比定理 三、两直线的相对位置空间两直线的相对位置分为:平行、相交、交叉。 投影特性:?两直线平行 空间两直线平b,V d,行，则其各同名投a,Bc,影必相互平行，反ADC之亦然。 a c bHd 16 例1:判断图中两条直线是否平行。?b, d,对于一般位置直a,线，只要有两个同名c, 投影互相平行，空间ac两直线就平行。 bd AB//CD 例2:判断图中两条直线是否平行。? c,c,对于特殊位置直a,a, 线，只有两个同名投影d,d,b,b,互相平行，空间直线不c b一定平行。 da求出侧面投影后可知: 如何判断, AB与CD不平行。求出侧面投影 17 ?两直线相交 交点是两直Vc,线的共有点b, k, b,a,d,c,Ck,BADKd,a,da kbcdaH kbc判别方法: 若空间两直线相交，则其同名投影必相交，且交点的投影必符合空间一点的投影规律。 例:过C点作水平线CD与AB相交。 b, k,d,c,? a, ad kb?c 先作正面投影 18 ?两直线交叉投影特性: 为什么,d, 3,?a,1,(2,)两直线相交吗,?4,? ?同名投影可能相交，c？b, 但“交点”不符合空间一c 2个点的投影规律。b???3(4 )?“交点”是两直线上的da1 一对重影点的投影，用 其可帮助判断两直线的?、?是,面的重影点， 空间位置。?、?是H面的重影点。 ?两直线垂直相交(或垂直交叉)直角的投影特性: 若直角有一边平行于投影面，则它在该投影面 上的投影仍为直角。证明: B设直角边BC//H面C因BC?AB, 同时BC?BbA 所以BC?ABba平面b 又因BC?bcac 故bc ?ABba平面H b,因此bc?abc,a,即?abc为直角 b.直线在H面上的a投影互相垂直c 19 例:过C点作直线与AB垂直相交。 a, d,AB为正平线, 正. 面投影反映直角。 ?b,c, ?c dab 平面的投影 c,一、平面的表示法?c,c,c,c,???a,??a,?d,a,a,??a,???b,????b,b,b,bb,?b?bb??b?a??a?aa????adc????cccc 不在同一直线及两相交平面两平行直 直线上的线外一直线图形线 三个点点 20 二、平面的投影特性 ?平面对一个投影面的投影特性 倾斜平行垂直 实形性投影特性 ?平面平行投影面-----投影就把实形现积聚性?平面垂直投影面-----投影积聚成直线 类似性?平面倾斜投影面-----投影类似原平面 ?平面在三投影面体系中的投影特性 平面对于三投影面的位置可分为三类: 正垂面垂直于某一投影面，侧垂面投影面垂直面倾斜于另两个投影面 铅垂面 特殊位置平面 正平面平行于某一投影面，侧平面投影面平行面垂直于另两个投影面 水平面与三个投影面都倾斜一般位置平面 21 ?投影面垂直面 b,b,类似性为什么,类似性 是什么位置c,c,的平面,a,a, cβ积聚性 b γ铅垂面a 投影特性: 在它垂直的投影面上的投影积聚成直线。该直线与投影轴的夹角反映空间平面与另外两投影面夹角的大小。 另外两个投影面上的投影有类似性。 ?投影面平行面 积聚性 b,c,a,c,b,积聚性a, a c实形性水平面 b 投影特性: 在它所平行的投影面上的投影反映实形。 另两个投影面上的投影分别积聚成与相应的投影轴平行的直线。 22 ?一般位置平面 b,b, c,投影特性:c, a,a,三个投影都类似。 b a c 三、平面上的直线和点 ?平面上取任意直线 判断直线在平面 内的方法 定理一定理二 若一直线过平面若一直线过平面上的上的两点，则此一点，且平行于该平直线必在该平面面上的另一直线，则内。此直线在该平面内。 23 例1:已知平面由直线AB、AC所确定，试 在平面内任作一条直线。 根据定理二根据定理一 d,解法一解法二 b,b,m,n,c,c, a,a, bbmdaa cnc 有多少解,有无数解。 例2:在平面ABC内作一条水平线，使其到 H面的距离为10mm。 a, 有多少解,m,n, 唯一解～c,10b, bc nm a 24 ?平面上取点首先面上取线面上取点的方法: 先找出过此点而又在平面内的一条直线作为辅助线，然后再在该直线上确定点的位置。例1:已知K点在平面ABC上，求K点的水平投影。 b,b,?d,? k,??k,c,c, a,a, bad?k?abk cc 利用平面的积聚性求解通过在面内作辅助线求解 例2:已知AC为正平线，补全平行四边形 ABCD的水平投影。 b,b,解法一解法二 k,c,c,a,a, d,d, dd ccaak bb (三)三视图与基本体 25 体的投影及三视图一、体的投影 体的投影，实质上是构成该体的所 有表面的投影总和。 V W H 二、三面投影与三视图 宽1.视图的概念高 视图就是将物体向投宽长影面投射所得的图形。 主视图(front view)体的正面投影 vertical view)体的水平投影俯视图( 左视图(left view)体的侧面投影 三等关系2.三视图之间的度量对应关系 主视俯视长相等且对正长对正 主视左视高相等且平齐高平齐 俯视左视宽相等且对应宽相等 26 3.三视图之间的方位对应关系 上上 左右后前 下下 后 左右 前 ,主视图反映:上、下、左、右,俯视图反映:前、后、左、右,左视图反映:上、下、前、后 基本体的形成及其三视图 常见的基本几何体 平面基本体曲面基本体 27 平面体及回转体的截切截切: 用一个平面与立体相交，截去立体的一部分。 ,截平面——用以截切物体的平面 。,截交线——截平面与物体表面的交线。,截断面——因截平面的截切，在物体上形 成的平面。 讨论的问题:截交线的分析和作图。 平面体的截切 一、平面截切的基本形式 截交线的性质: ,截交线是一个由直线组成的封闭的平面多边形，其形状取决于平面体的形状及截平面对平面体的截切位置。 ,截交线的每条边是截平面与棱面的交线。 求截交线的实质是求两平面的交线 28 二、平面截切体的画图 。关键是正确地画出截交线的投影?求截交线的两种方法: ?求各棱线与截平面的交点?棱线法。?求各棱面与截平面的交线?棱面法。?求截交线的: 确定截交?空间及投影分析线的形状 ?截平面与体的相对位置 ?截平面与投影面的相对位置 ?画出截交线的投影确定截交线 分别求出截平面与棱面的投影特性 的交线，并连接成多边形。 回转体的截切 一、回转体截切的基本形式 截交线的性质: ,截交线是截平面与回转体表面的共有线。,截交线的形状取决于回转体表面的形状及截平面与回转体轴线的相对位置。,截交线都是封闭的平面图形。 29 二、求平面与回转体的截交线的一般步骤?空间及投影分析 ?分析回转体的形状以及截平面与回转体轴线 的相对位置，以便确定截交线的形状。 ?分析截平面与投影面的相对位置，明确截交 线的投影特性，如积聚性、类似性等。找出 截交线的已知投影，予见未知投影。?画出截交线的投影 当截交线的投影为非圆曲线时，其作图步骤为: ?先找特殊点，补充中间点。 ?将各点光滑地连接起来，并判断截交线的可 见性。 ?圆柱体的截切 截平面与圆柱面的截交线的形状取决于截平面与圆柱轴线的相对位置PV PV PV PP P 垂直平行倾斜 圆椭圆两平行直线 30 例1:求左视图 同一立体被多 个平面截切，要逐 个截平面进行截交 线的分析和作图。? 解题步骤:? ?空间及投影分析 截平面与体的相对位置 截平面与投影面的相对位置? ?求截交线? ?分析圆柱体轮廓素线的投影 例1:求左视图 解题步骤: ?空间及投影分析 截平面与体的相对位置 截平面与投影面的相对位置 ?求截交线 ?分析圆柱体轮廓素线的投影 立体 31 例2:求左视图 ? ? ? ?立体 例2:求左视图 32 例3:求俯视图 立体 例3:求俯视图 33 例4:求左视图 ? ?? ??截交线的??空间形状? , 截交线的已知投影, 截交线的侧面投 影是什么形状,?找特殊点?? ?补充中间点 ?光滑连接各点 ?分析轮廓素线的投影 ?? 例4:求左视图 ?找特殊点 ?找中间点 ?光滑连接各点 ?分析轮廓素线的投影 34 椭圆的长、 短轴随截平面与 圆柱轴线夹角的 变化而改变。 45?什么情况下 投影为圆呢 截平面与圆柱轴, 线成45?时。 例5:求左视图例5:求左视图 虚实分界点 35 ?圆锥体的截切 根据截平面与圆锥轴线的相PV对位置不同，截交线有五种形状 。 PPθθVVαααθPVPV θ=αθ= 0?,αθ= 90?过锥顶θ,α 双曲线两相交直线圆椭圆抛物线 例: 圆锥被正垂面截切，求截交线的截交线，并完成三视图。空间形状 , 截交线 的投影 特性, 如何找椭圆另 一根轴的端点 ,?找特殊点 ?补充中间点 ?光滑连接各点 ?分析轮廓线的 投影 36 例: 圆锥被正垂面截切，求 截交线，并完成三视图。 ?球体的截切 平面与圆球相交，截交线的形状都是圆，但根据截平面与投影面的相对位置不同，其截交线的投影可能为圆、椭圆或积聚成一条直线。 37 例:求半球体截切后的俯视图和左视图。 两个侧平面截圆球的截水平面截圆球的截交线 交线的投影，在侧视图的投影，在俯视图上为 上为部分圆弧，在俯视部分圆弧，在侧视图上 图上积聚为直线。积聚为直线。 例:求半球体截切后的俯视图和左视图。 38 ?复合回转体的截切 例:求作顶尖的俯视图 ?? ?????? ????? ?? ? 首先分析复合回转体由哪些基本回转体组成以及它们的连接关系，然后分别求出这些基本回转体的截交线，并依次将其连接。 (四)相贯线与相贯体 两立体相交叫作相贯，其表面产生的交线叫做相贯线。 本章主要讨论常用不同立体相交时其表面相贯线的投影特性及画法。 1.相贯的形式 回转体与回平面体与回多体相贯 转体相贯转体相贯 39 2.相贯线的主要性质 ?表面性 相贯线位于两立体的表面上。?封闭性 相贯线一般是封闭的空间折线(通 常由直线和曲线组成)或空间曲线。?共有性 相贯线是两立体表面的共有线。 其作图实质是找出相贯的两立体表面的若干共有点的投影。 平面体与回转体相贯1.相贯线的性质 相贯线是由若干段平面曲 线(或直线)所组成的空间折 线，每一段是平面体的棱面与 回转体表面的交线。 2.作图方法 求交线的实质是求各棱面与回转面的截交线。,分析各棱面与回转体表面的相对位置，从而确定交线的形状。 ,求出各棱面与回转体表面的截交线。,连接各段交线，并判断可见性。 40 例1:补全主视图 空间分析: 投影分析:四棱柱的四个棱面分别与 由于相贯线是两立体表圆柱面相交，前后两棱面与圆面的共有线，所以相贯线的柱轴线平行，截交线为两段直侧面投影积聚在一段圆弧线;左右两棱面与圆柱轴线垂上，水平投影积聚在矩形上。直，截交线为两段圆弧。 例1:补全主视图 41 例2:求作主视图 例2:求作主视图 42 回转体与回转体相贯1. 相贯线的性质 相贯线一般为光滑封闭的 空间曲线，它是两回转体表面 的共有线。 2.作图方法 ,利用投影的积聚性直接找点。 ,用辅助平面法。 确定交线 ?作图过程的范围 ,先找特殊点。确定交线的 弯曲趋势,补充中间点。 例1 :圆柱与圆柱相贯，求其相贯线。 ??????? 求相贯线的投影:空间及投影分析: 利用积聚性，采用小圆柱轴线垂直于H面，水 平投影积聚为圆，根据相贯线的表面取点法。 共有性，相贯线的水平投影即为?找特殊点??该圆。大圆柱轴线垂直于W面，?补充中间点侧面投影积聚为圆，相贯线的侧?光滑连接面投影在该圆上。 43 例1 :圆柱与圆柱相贯，求其相贯线。 当圆柱直径变化时，相贯线的变化趋势。 交线为两条平面交线向大圆 曲线(椭圆)柱一侧弯 44 例2:补全主视图 ???? ?? ????????? ?外形交线 ?两外表面相贯 ?一内表面和一外表面相贯 ?内形交线???? ?两内表面相贯 立体 例2:补全主视图 小结: 无轮是两外表面相贯， 还是一内表面和一外表面 相贯，或者两内表面相 贯，求相贯线的方法和思 路是一样的。 45 例3:求主视图 ????? × 相切处无线外表面与外表 面相贯，内表面与 内表面相贯。分别? 求其相贯线。 立体 例3:求主视图 46 例4:圆柱与圆锥相贯，求其相贯线的投影。?空间及投影分析: 相贯线为一光滑的封闭的空间曲线。它的侧面投影有积聚性，正面投影、水平投影没有积聚性，应分别求出。 ?解题方法:辅助平面法 辅助平面法: 根据三面共点的原理，利用辅助平面求出两回转体表面上的若干共有点，从而画出相贯线的投影。 作图方法: 假想用辅助平面截切两回转体，分别得出两回转体表面的截交线。由于截交线的交点既在辅助平面内，又在两回转体表面上，因而是相贯线上的点。 辅助平面的选择原则: 使辅助平面与两回转体表面的截交线的投影简单易画，例如直线或圆。 一般选择投影面平行面 47 例4:圆柱与圆锥相贯，求其相贯线的投影。 ? ?? ?P 假想用水平面P截切立体，P面与圆柱体的截交线为两条直线，与圆锥面的交线为圆，圆与两直线的交点即为交线上的点。 例4:圆柱与圆锥相贯，求其相贯线的投影。 ????? 解题步骤:????求特殊点 ?用辅助平面法求?? 中间点????光滑连接各点 48 例4:圆柱与圆锥相贯，求其相贯线的投影。 解题步骤: ?求特殊点 ?用辅助平面法求 中间点 ?光滑连接各点 例5:补全主视图 这是一个多体 相贯的例子，首先 分析它是由哪些基 本体组成的，这些 基本体是如何相贯??????的，然后分别进行 相贯线的分析与作 图。 ? ? 立体 49 例5:补全主视图 ??三面共点 作图时要抓住 一个关键点，相贯 ?线汇交于这一点。 例6:求俯视图 ???????? ???? ? ?? ?? ? 立体 50 , ,, , , , , , ,, ,, ,,, , ,, ,, ,, , ,, ,, ,, , ,,