资源描述
任务分解一： 制图基本知识
任务目标
通过本章的学习，读者应当了解国家标准中《技术制图》、《机械制图》及《CAD制图》的有关规定；掌握绘制平面图形的基本方法和步骤。
任务重点
◆国家标准《技术制图》和《机械制图》的一般规定：图纸幅面、比例、字体，图线及尺寸注法；
◆ 国家标准《CAD制图》的基本规定：图线、字体及图层的规定；
◆ 绘制平面图形的基本方法及平面轮廓图的分析方法。
1．1绘图工具和用品的使用
图样是社会生产中人们传递技术信息和设计思想的媒介与工具，从事工程技术工作的人员都不仅要具有制图的技能和看图的能力，还要能够深入了解并严格遵守国家标准的有关规定。
一、常用的绘图工具和用品的使用
尺规绘图是指用铅笔、丁字尺、三角板和圆规等绘图仪器和工具来绘制图样。虽然目前技术图样已经逐步由计算机绘制，但尺规制图仍是工程技术人员必备的基本技能，同时也是学习和巩固图示理论知识不可忽视的训练方法，因此必须熟练掌握。
1、 图板和丁字尺
画图时，先将图纸用胶带纸固定在图板上，丁字尺头部紧靠图板左边，画线时铅笔垂直纸面向右倾斜约30°。丁字尺上下移动到画线位置，自左向右画水平线，如图1-1（a）所示。
2 、三角板
一副三角板由45°和30°(60°)两块直角三角板组成。三角板与丁字尺配合使用可画垂直线，如图1-1（b）所示。可画出与水平线成30°、45°、60°以及75°、15°的倾斜线。
图1-1用图板和丁字尺画线
图1-2用图板和丁字尺画特殊角度线
3 、圆规和分规
(1) 圆规 用来画圆和圆弧。画圆时，圆规的钢针应使用有台阶的一端，以避免图纸上的针孔不断扩大，并使笔尖与纸面垂直，圆规使用方法见图1-5。
图1-5 圆规的使用方法
(2)分规
用来截取线段、等分直线或圆周，以及从尺上量取尺寸的工具。分规的两个针尖并拢时应对齐，见图1-6。
(a) 量取长度 (b) 等分线段
图1-6 分规的使用方法
4、铅笔
绘图铅笔用“B”和“H”代表铅芯的软硬程度。“B”表示软性铅笔，B 前面的数字越大，表示铅芯越软(黑)；“H”表示硬性铅笔，H 前面的数字越大，表示铅芯越硬(淡)。“HB”表示铅芯软硬适中。画粗线常用B 或HB，画细线常用H 或2H，写字常用HB 或H。画底稿时建议用2H 铅笔。画圆或圆弧时，圆规插脚中的铅芯应比画直线的铅芯软1～2 挡。
图1-7 铅笔削法
5、 绘图纸
图纸分绘图纸和描图纸两种。绘图纸要求纸面洁白、质地坚实，橡皮擦试不易起毛，画墨线时不洇透。描图纸用于描绘复制蓝图的墨线图。要求洁白、透明度好。描图纸薄而脆，使用时应避免折皱，不能受潮。贴图纸时，用丁字尺校正底边，位置参照下图1-8所示。
6、 擦图片 用于修改图线时遮盖不需擦掉的图 线。 图1-8 图纸的粘贴方法
1．2国家标准关于制图的一般规定
国家标准《技术制图》是一项基础技术标准，国家标准《机械制图》是一项机械专业制图标准，它们是图样的绘制与使用的准则，每个工程技术人员必须了解和掌握这些规定。
一、图纸幅面及格式（GB/T14689—93）
A0（841×1189）
A2
A1
A4
A3
图1-9 图纸幅面的尺寸关系
（一）图纸幅面
由图纸的长边和短边尺寸所确定的图纸大小为图纸幅面。为了便于图样的绘制、使用和管理，图纸幅面应按照国家标准规定的统一尺寸进行设置和裁剪，如图1-9示。应优先选用表1-1中规定的幅面尺寸。
（二）图纸格式
图框用粗实线绘制，标题栏绘制在图框的右下角，标题栏长边与图纸长边平行时为X型图纸，垂直时为Y型图纸。
1、无装订边的图框，图框线到图幅边界的距离均为e如图1-10示。
2、有装订边图框，一般按A4幅面竖装或A3幅面横装，装订边为a，其他各边均为c，如图1-11所示。
表1-1 图纸幅面 mm
幅面代号
A0
A1
A2
A3
A4
B×L
841×1189
594×841
420×594
297×420
210×297
e
20
10
c
10
5
a
25
表中：B为图幅短边；L为图幅长边；a为装订边宽度；c为其余边的宽度；e为无装订边时图框到纸边的宽度。
标题栏
图纸边界线
图框线
(a) X型图纸 （b）Y型图纸
图1-10 无装订边的图框格式
图1-11 有装订边的图框
（三）标题栏
所有的图样都应有标题栏，标题栏一般画在图纸的右下角，标题栏中的文字方向就是看图的方向，如图1-10、图1-11所示，若看图方向与标题栏的文字方向不一致，应标出方向符号。标题栏的样式在国家标准GB10609.1-89中已有明确的规定，绘图时应尽量选用。
（四）附加符号
1、对中符号 为了使图样复制和微缩投影方便，在图纸各边长的中点处分别用粗实线画出对中符号，从图纸边界开始深入图框5mm，标题栏处不深入，如图1-12所示。
2、方向符号 为了明确绘图与看图时的图纸方向，可在图纸下边画出方向符号，如图1-12所示。
对中符号
方向符号
图1-12 附加符号
二、比例（GB/T14690—93）
比例是图中图形与实物相应要素的线性尺寸之比。在绘制图形时应当根据机件的大小及复杂程度选用绘图的比例，表1-2中给出了国家标准规定的优先选用的比例。
表1-2 原值比例
原值比例
1∶1
放大比例
5∶1 2∶1
5×10n：1 2×10n∶1 1×10n∶1
缩小比例
1∶2 1∶5 1∶10
1∶2×10n 1∶5×10n 1∶10×10n
采用比例时应注意：
1、绘图时应尽量采用1：1的比例。
2、图形无论缩小或放大，在标注尺寸时，必须标注机件的实际尺寸，如图1-13所示。
图1-13 同一机件按不同比例画出的图形
3、绘制同一机件的各个视图，应采用相同的比例并在标题中的比例一栏内标注，当某个视图需要采用不同的比例时，必须另行标注。
三、字体（GB/T14691_—93）
图样中书写的汉字、数字和字母，必须做到：字体工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐。字体的号数即字体的高度h，分为八种：20、14、10、7、5、3．5、2．5、1．8(单位：mm)。汉字应写成长仿宋体，并采用国家正式公布的简化字。汉字的高度不应小于3．5mm， 其宽度一般为字高h的h /。数字和字母分为A 型和B型。A 型字体的笔画宽度d为字高h的1/14；B 型字体的笔画宽度d为字高h的1/10。数字和字母可写成直体或斜体(常用斜体)，斜体字字头向右倾斜，与水平基准线约成75°。各种字体图1所示。
字体书写示例
（1）汉字：
字体工整 笔画清楚 间隔均匀 排列整齐
横平竖直 注意起落 结构均匀 填满方格
技术制图机械电子汽车航空船舶土木建筑矿山井坑港口纺织服装
螺纹齿轮端子接线飞行指导驾驶舱位挖填施工引水通风闸阀坝棉麻化纤
（2）拉丁字母：
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
（3）数字：
1234567890
1234567890
（4）罗马数字：
ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩ
ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩ
四、图线（GB/T4457.4—2002）
工程图样中的图线，应当按国家标准中规定的图线绘制，在机械制图中常用的线型及应用见表1-3。
（一） 图线的样式及用途
表1-3 线型及应用
表 图线的型式及应用
名 称
基 本 线 型
用 途
粗实线
可见棱边线、可见轮廓线、相贯线、螺纹牙顶线、齿顶圆、螺纹长度终止线、剖切符号用线
细实线
过渡线、尺寸线与尺寸界线、指引线和基准线、剖面线、重合断面的轮廓线、螺纹牙底线、平面对角线、齿轮齿根线、重复要素表示线、锥形结构的基面位置线、不连续统一表面连线、成规律分布的相同要素连线、辅助线、投影线
波浪线
断裂处的边界线、视图和剖视图的分界线
双折线
断裂处的分界线、剖视图中视图和剖视图的分界线
粗实线
可见棱边线、可见轮廓线、相贯线、螺纹牙顶线、齿顶圆、螺纹长度终止线、剖切符号用线
细虚线
不可见轮廓线
不可见棱边线
粗虚线
允许进行表面处理的表示线
细点划线
轴线、、对称中心线、分度圆线、孔系分布的中心线、剖切线
粗点划线
限定范围表示线
双点划线
相邻辅助零件的轮廓线、可动零件的极限位置的轮廓线、重心线、成形前轮廓线、剖切前的结构轮廓线、轨迹线、毛坯图中制成品的轮廓线、特定区域线、延伸公差带表示线、工艺用结构的轮廓线、中断线
绘图时应采用国家标准规定的图线型式和画法。国家标准《技术制图图线》规定了绘制各种技术图样的15种基本线型。根据基本线型及其变形，机械图样中规定了9种图线，其名称、型式、宽度以及应用示例见表1-3。
（二）图线的宽度
所有线型的宽度（d）应按图样的类型和尺寸大小在公比为1：的数系中选择，即0.13mm、0.18mm、0.25mm、0.35mm、0.5mm、0.7mm、1mm、1.4mm、2mm；粗线、中粗线和细线的宽度比为4：2：1；在同一图样中，同类线型的宽度应一致。
重合断面轮廓线
（细实线）
（三）图线的应用实例，如图1-14所示。
轨迹线（点划线）
极限位置轮廓线
（双点划线）
9
对称中心线
（点划线）
视图与剖视图分
界线（波浪线）
断裂线（波浪线）
不可见轮廓线（虚线）
可见轮廓线（粗实线）
尺寸线（细实线）
断裂线（双折线）
相邻零件的轮廓
（双点划线）
尺寸界线（细实线）线）
图1-14 各种图线应用举例
（四）图线的画法见表1-5。
表1-5 图线的画法
注意事项
图 例
正 确
错 误
为了保证图样的清晰度，两条平行线之间的最小间隙不得小于0.7mm
点划线应以长划相交，点划线的起始与终了应为长划
中心线应超出圆周约5mm，较小的圆形其中心可用细实线代替，超出图形约5mm
虚线与虚线相交，或与实现相交，应以线段相交，不得留有空隙
虚线为粗实线的延长线时，不得以短画相接，应留有空隙，以表示两种图线的分界线
1.3 尺寸注法（GB4458.4-2003、GB/T16675）
图形只能表达机件的形状，而机件的真实大小还必须通过标注尺寸才能确定，标注尺寸是一项非常重要的工作，必须认真细致，一丝不苟，如果尺寸标注有错误或遗漏，将会给生产造成困难和损失。
一、基本规则
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（即所采用的比例）和绘图的准确度无关。
2、图上所注尺寸为机件的最后完工尺寸，与图形大小绘图的准确度无关。
3、图样中的尺寸以mm为单位时，不需注出计量单位的代号或名称，如采用其他单位，则必须注明。
4、对机件的每一尺寸，一般只标注一次，并应注在反映该结构最清晰的图形上。
二、尺寸的组成及常见的注法
一个完整的尺寸由以下要素组成：尺寸界线、尺寸线和尺寸数字。见图1-15所示
图
图 1-15 尺寸的组成与标注 图1-16 倾斜引出的尺寸界线
1、 尺寸界线
尺寸界线用来限定尺寸度量的范围。尺寸界线用细实线绘制，并应由图形的轮廓线、轴线或对称中心线引出，并超出尺寸线末端约2~3mm。也可利用轮廓线、轴线或对称中心线作尺寸界线。见图1-15所示。
尺寸界线一般应与尺寸线垂直，必要时才允许尺寸界线倾斜。见图1-16
2、 尺寸线
1）尺寸线用来表示所注尺寸的度量方向。尺寸线用细实线绘制，其终端有箭头和斜线两种形式,如图1-17（a）所示。
2）同一机件的图样中，一般只能采用一种终端形式。一般机械图样的尺寸终端画箭头，土建图样的尺寸终端画斜线。当尺寸线终端采用箭头形式时，标注连续的小尺寸可用圆点代替中间箭头，如图1-17（b）所示。
（a） （b）
图1-17尺寸线终端
3）标注线性尺寸时，尺寸线应与所标注的线段平行。尺寸线不能用其他图线代替。一般也不得与其他图线重合或画在其延长线上，如图图1-18所示。
图1-18 尺寸线绘制
3、尺寸数字
尺寸数字用来表示所注尺寸的数值，这是图样中指令性最强的部分。因此，要求注写尺寸时一定要认真仔细，字迹要清楚，使其容易辨认，并应避免可能造成误解的一切因素。
注写尺寸数字时应符合下列规定：
（1）线性尺寸数字一般应注写在尺寸线的上方，也允许注写在尺寸线的中断处，见图 1-19(a)；
（2）对于铅垂方向的尺寸，其尺寸数字一般应注写在尺寸线的左方；
（3）线性尺寸的数字一般应采用图（a）所示的方向注写，并尽可能避免在图示30°的范围内标注；当无法避免时可按图（b）的形式标注。
（a） (b)
图1-19 尺寸数字的注写方向
（4）同一张图样，应尽可能采用相同的标注方法。
（5）尺寸数字不可被任何图线所通过，否则必须将该图线断开，见图1-20(b)。
（a） (b)
图1-20 尺寸数字的书写
3、 常用尺寸的标注举例（参见表1-7）
项目
图例
说明
直
线
尺
寸
的
注
法
串列尺寸,箭头对齐.
并列尺寸,小在内.大在外。,
直
径
尺
寸
注
法
标注直径,应在尺寸数字前加注符号“Æ”表示。
直径尺寸线应通过圆心或平行直径, 小圆尺寸线方向应指向圆心。直径尺寸线与圆周或尺寸界线接触处处画箭头终端。不完整圆的尺寸线应超过半径。
角
度
标
注
角度标注的尺寸界线沿径向引出，尺寸线画成圆弧，其圆心是角的顶点。
角度标注的尺寸数字一律写成水平方向，一般标注在尺寸线的中段处，必要时也可注写在尺寸线的上方、外侧或引出标注。
球体
标注
标注球面的直径或半径时，应在符号“Æ”或“R”前加符号前加“S”。
狭小
尺寸
标注
当没有足够位置注写尺寸数字或画箭头时，可把箭头或数字之一布置在图形外，也可把箭头与数字均布置在图形外 标注串列线性小尺寸时，可用小圆点或斜线代替箭
头，但两端的箭头仍应画出。
对称
图形
尺寸
标注
对称图形尺寸的标注为对称分布；当对称图形只画一半或略大于一半时，尺寸线应略超过对称中心线或断裂处的边界线，尺寸线另一端画出箭头。
1.4几何作图
机件的形状虽各有不同，但是表达机件的图形都是由基本的几何图形构成，所以，绘制工程图样首先应当掌握几何图形的作图原理、作图方法，了解图形要素之间的连接方式，以及图形与尺寸间相互依存的关系。
一、线段和圆周的等分
1、等分直线段
（1）过已知线段的一个端点，画任意角度的直线，并用分规自线段的起点量取n个线段。
（2）将等分的最末点与已知线段的另一端点相连。
（3）过各等分点作该线的平行线与已知线段相交即得到等分点，即推画平行线法。
如图1—21所示。
图1－21 等分直线段
2、等分圆周
（1）正五边形
方法：1）作OA的中点M。
2）以M点为圆心，M1为半径作弧，交水平直径于K点。
3）以1K为边长，将圆周五等分，即可作出圆内接正五边形。
（a） （b） （c）
图1－22 正五边形画法
（2）正六边形
方法一：用圆规作图
分别以已知圆在水平直径上的两处交点A、B为圆心，以R = D/2作圆弧，与圆交于C、D、E、F点，依次连接A、B、C、D、E、F点即得圆内接正六边形，如图1—23(a)所示。
方法二： 用三角板作图
以60º三角板配合丁字尺作平行线，画出四条边斜边，再以丁字尺作上、下水平边，即得圆内接正六边形，如图1—23(b)所示。
（a） （b）
图1－25 正六边形画法
二、圆弧连接
常见的机件中有许多机件具有光滑的轮廓，它们的轮廓图形大都是由曲线与直线或曲线与曲线光滑连接而成，绘制这类图形的方法称为圆弧连接。圆弧连接的主要问题是求出连接圆弧的圆心位置，以及为确保连接光滑的连接点，即切点。
（一）用圆弧连接已知直线（见图1-26）
L2
M
N
L1
M
N
O
O
（a）图形分析
L1、L2为两条相交的已知直线，
MN是连接圆弧——半径R12
M点和N点为切点
（C）求切点、画连接弧
过O点分别向L1、L2作垂线，得到
的垂足M、N即为切点；以O点为圆心、R为半径在两切点间画圆弧。
（b） 求连接弧的圆心
画出直线L1、L2，其夹角为38°，
分别画出与L1、L2平行且相距R
的直线，交点O为连接弧的圆心
图1-26 用圆弧连接两直线
（二） 用圆弧连接与两个已知圆弧（见图1-27）
1．外连接
（c）求切点、画连接圆弧
分别连接圆心O1和O、O2和O，连线的交点MN为切点；以O1为圆心R为半径在两切点间画连接弧。
（b）求连接弧的圆心
根据尺寸画出两个已知圆；分别以R1+R和R2+R为半径O1和O2为圆心画圆弧，两圆弧的交点即为圆心。
（a）图形分析
R1、R2为两个已知弧的半径
MN是连接圆弧——半径R
M点和N点为切点
图1-27 连接圆弧于已知园外连接
2．内连接
（c）求切点、画连接圆弧
分别连接圆心O1和O、O2和O，连线的交点MN为切点；以O1为圆心R为半径在两切点间画连接弧。
（b）求连接弧的圆心
根据尺寸画出两个已知圆；分别以R-R1和R-R2为半径O1和O2为圆心画圆弧，两圆弧的交点即为圆心。
(a) 连接圆弧与已知圆内连接
图1-28连接圆弧与已知圆内连接
（三） 作与已知圆相切的直线
与圆相切的直线，垂直于该圆心与切点的连线。因此，利用三角板的两直角边，便可作圆的切线，方法如图1—29所示。
（a） （b）
（c） （d）
图1－29 作圆的切线
三、斜度和锥度
（一）斜度
斜度是一直线（或平面）相对于另一直线（或平面）的倾斜程度，例如机械图样中的铸造斜度、锻造斜度等；斜度的大小用两直线（或平面）之间夹角的正切值表示，在工程图中写成“∠1：n”的方式，锥度的画法及标注如图1-30所示。
斜度= tgα=H/L=1:n
（a）斜度的定义
注意：斜度符号中斜线方向要与斜度方向一致
（c）斜度的标注
（b）斜度的画法
图1-30 斜度
（二）锥度
锥度是指正圆锥的底圆直径与其高之比，在工程图上常用“ 1：n ”来表示，见图1-31所示。
6个单位
1个单位
A
D
B
C
注意：符号的方向要与锥度的方向一致
(a) 锥度的定义 (b) 锥度的画法 (c) 锥度的标注形式
锥度=D/L==1：n
1) 将AB线等分成6个单位
2) 以B为对称点画出CD线，长为1个单位
3）连接AC、AD
图1-31 锥度
1.5 平面图形的画法
平面图形是由几何图形和线段等几何要素组成，要能正确画出平面图形，应当清楚这些要素之间的连接关系以及尺寸关系，根据平面图形的形状和尺寸，分析它们的形状、大小和相对位置。
图1-32平面图形
一、尺寸分析
1、定形尺寸
定形尺寸是指确定平面图形上几何元素形状大小的尺寸，如图1—32所示中的φ12、R13、R26、R7、R8、48和10。一般情况下确定几何图形所需定形尺寸的个数是一定的，如直线的定形尺寸是长度，圆的定形尺寸是直径，圆弧的定形尺寸是半径，正多边形的定形尺寸是边长，矩形的定形尺寸是长和宽两个尺寸等。
2、定位尺寸
定位尺寸是指确定各几何元素相对位置的尺寸，如图1—32中的18、40。确定平面图形位置需要两个方向的定位尺寸，即水平方向和垂直方向，也可以以极坐标的形式定位，即半径加角度。
3、尺寸基准
任意两个平面图形之间必然存在着相对位置，就是说必有一个是参照的。（由此引出基准这个概念，介绍基准时可联系直角坐标系的坐标轴来讲解）
标注尺寸的起点称为尺寸基准，简称基准。平面图形尺寸有水平和垂直两个方向（相当于坐标轴x方向和y方向），因此基准也必须从水平和垂直两个方向考虑。平面图形中尺寸基准是点或线。常用的点基准有圆心、球心、多边形中心点、角点等，线基准往往是图形的对称中心线或图形中的边线。
二、线段分析
根据定形、定位尺寸是否齐全，可以将平面图形中的图线分为以下三大类：
1、已知线段
概念：定形、定位尺寸齐全的线段。
作图时该类线段可以直接根据尺寸作图，如图1—32中的φ12的圆、R13的圆弧、48和10的直线均属已知线段。
2、中间线段
概念：只有定形尺寸和一个定位尺寸的线段。
作图时必须根据该线段与相邻已知线段的几何关系，通过几何作图的方法求出，如图1—32中的R26和R8两段圆弧。
3、连接线段
概念：只有定形尺寸没有定位尺寸的线段。其定位尺寸需根据与线段相邻的两线段的几何关系，通过几何作图的方法求出，如图1—32中的R7圆弧段、R26和R8间的连接直线段。
在两条已知线段之间，可以有多条中间线段，但必须而且只能有一条连接线段。否则，尺寸将出现缺少或多余。
三、平面图形的画图方法和步骤
1、准备工作
①准备好绘图工具，将绘图工具擦试干净，削磨好铅笔。
②分析图形中的尺寸，确定线段性质，拟定作图顺序。
③确定绘图比例，选用图幅，固定图纸。
2、绘制图形
①根据图形大小选择比例及图纸幅面。
②分析平面图形中哪些是已知线段，哪些是连接线段，以及所给定的连接条件。
③根据各组成部分的尺寸关系确定作图基准、定位线。
④依次画已知线段、中间线段和连接线段，。
⑤将图线加粗加深。
⑥标注尺寸。
四、平面图形的尺寸注法
平面图形中标注的尺寸，必须能唯一地确定图形的形状和大小，不遗漏、不多余地标注出确定各线段的相对位置及其大小的尺寸。
标注尺寸的方法和步骤
（1）先选择水平和垂直方向的基准线；
（2）确定图形中各线段的性质；
（3）按已知线段、中间线段、连接线段的次序逐个标注尺寸。
1.6 徒手画图的方法
依靠目测来估计物体各部分的尺寸比例、徒手绘制的图样称为草图。在设计、测绘、修配机器时，都要绘制草图。所以，徒手绘图是和使用仪器绘图同样重要的绘图技能。
绘制草图时使用软一些的铅笔（如HB、B或者2B），铅笔削长一些，铅芯呈圆形，粗细各一支，分别用于绘制粗、细线。
画草图时，可以用有方格的专用草图纸，或者在白纸下面垫一张有格子的纸，以便控制图线的平直和图形的大小。
1、直线的画法
画直线时，可先标出直线的两端点，在两点之间先画一些短线，再连成一条直线。运笔时手腕要灵活，目光应注视线的端点，不可只盯着笔尖。
画水平线应自左至右画出；垂直线自上而下画出；斜线斜度较大时可自左向右下或自右向左下画出，如图1—33所示。
图1—33 直线的徒手画法
2、圆的画法
画圆时，应先画中心线。较小的圆在中心线上定出半径的四个端点，过这四个端点画圆。稍大的圆可以过圆心再作两条斜线，再在各线上定半径长度，然后过这八个点画圆。圆的直径很大时，可以用手作圆规，以小指支撑于圆心，使铅笔与小指的距离等于圆的半径，笔尖接触纸面不动，转动图纸，即可得到所需的大圆。也可在一纸条上作出半径长度的记号，使其一端置于圆心，另一端置于铅笔，旋转纸条，便可以画出所需圆。如图1—34所示。
图1—34 徒手绘制圆形
3、徒手绘制平面图形
徒手绘制平面图形时，也和使用尺、规作图时一样，要进行图形的尺寸分析和线段分析，先画已知线段，再画中间线段，最后画连接线段。在方格纸上画平面图形时，主要轮廓线和定位中心线应尽可能利用方格纸上的线条，图形各部分之间的比例可按方格纸上的格数来确定。
第二章 机械基础
绪论
1.机器是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量，物料，信息。凡将其他形式的能量变换为机械能的机器称为原动机。凡利用机械能去变换或传递能量，物料，信息的机器称为工作机。
2.机械包括机器和机构两部分。
3.机构：用来传递运动和力的，有一个构件为机架的，用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统。
4.就功能而言，一般机器包含四个基本组成部分：动力，传动，控制，执行。
5.机构与机器的区别：机构只是一个构件系统，而机器除构件系统之外，还包含电气，液压等其他装置。机构只用于传递运动和力，而机器除传递运动和力之外，还具有变换或传递能量，物料，信息的功能。
6.构件是运动的单元，零件是制造的单元。
7.机械设计基础主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理，结构特点，基本的设计理论和计算方法。
第1章 平面机构的自由度和速度分析
1. 自由度——构件相对于参考坐标系所具有的独立运动，称之为构件的自由度。 2. 运动副－－两个构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。条件： a)两个构件、b) 直接接触、c) 有相对运动 3.
绘制机构运动简图
思路：先定原动部分和工作部分（一般位于传动线路末端），弄清运动传递路线，确定构件数目及运动副的类型，并用符号表示出来。
步骤：1）.运转机械，搞清楚运动副的性质、数目和构件数目；
2）.测量各运动副之间的尺寸，选投影面（运动平面），绘制示意图。
3）按比例绘制运动简图。 简图比例尺： μl =实际尺寸 m / 图上长度mm 4）.检验机构是否满足运动确定的条件。
4.机构具有确定运动的条件:机构自由度F>0，且F等于原动件数。 5.速度瞬心的定义:两个作平面运动构件上速度相同的一对重合点，在某一瞬时两构件相对于该点作相对转动 ，该点称瞬时回转中心，简称瞬心。
第2章 平面连杆机构
1.由若干构件用低副（转动副、移动副）连接组成的平面机构，也称平面低副机构。 特点：①采用低副。面接触、承载大、便于润滑、不易磨损，形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度。②改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。③连杆曲线丰富。可满足不同要求。
缺点：构件和运动副多，累积误差大、运动精度低、效率低；
产生动载荷（惯性力），不适合高速；③设计复杂，难以实现精确的轨迹。
2.
曲柄—作整周定轴回转的构件； 连杆—作平面运动的构件；
摇杆—作定轴摆动的构件； 连架杆—与机架相联的构件；
整转副—能作3600相对回转的运动副；摆转副—只能作有限角度摆动的运动副。 3.铰链四杆机构有整转副的条件为：
（1）最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和。 （2）整转副由最短杆与其邻边组成。
注意，具有整转副的铰链四杆机构是否存在曲柄，还应判断选择哪一个杆作为机架（即，取最短杆或者最短杆的邻边作机架，则存在曲柄）。
第3章 凸轮机构
1.
凸轮机构：主要由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成。一般凸轮具有盘(柱)状曲线轮廓、从动件呈杆状。 作用：将连续回转 => 从动件直线移动或摆动。
凸轮机构优缺点：优点：只需要设计适当的轮廓曲线，从动件便可获得任意的运动规律，且结构简单、紧凑、设计方便。
缺点：点或线接触，容易磨损。常用于传力不大的控制机构。
2. 凸轮机构的压力角：驱动力与从动件上力作用点处绝对速度之间所夹的锐角α
第4章 齿轮机构
1.齿轮机构作用: 传递空间任意两轴的旋转运动，或将转动转换为移动。
优点：①传动比准确、传动平稳。②圆周速度大，高达300 m/s。③传动功率范围大，从几瓦到10万千瓦。④效率高(η→0.99)、使用寿命长、工作安全可靠。⑤可实现平行轴、相交轴和交错轴之间的传动。
缺点：要求较高的制造和安装精度，加工成本高；不适宜远距离两轴之间的传动。 2.一对渐开线齿轮的正确啮合条件是它们模数和压力角应分别相等。 3.
定义: ε= AE/EK 为一对齿轮的重合度
一对齿轮的连续传动条件是：ε≥1
4.
根切：当刀具的齿顶线超过啮合线的极限点N1，超过的部分刀刃将会把已经加工好的渐开线齿廓切除一部分，这种现象称为轮齿的根切。
根切的后果：①削弱轮齿的抗弯强度；②使重合度ε下降
链传动的特点: ①和齿轮传动比较,制造安装精度要求低；中心距大；结构简单；瞬时传动比不是常数，传动平稳性差;与带传动相比没有弹性滑动和打滑，能保证准确的传动比。 ②能在低速、重载和高温条件下及灰土飞扬的不良环境中工作; ③和带传动比较,它能保证准确的平均传动比,传递功率较大,且作用在轴和轴承上的力较小; ④传递效率较高,一般可达0.95～0.97; ⑤链条的铰链磨损后,使得节距变大造成跳齿现象; ⑥安装和维修要求较高.链轮材料一般是结构钢等. 带传动特点: ①结构简单,适用于两轴中心距较大的传动场合，成本较低; ②传动平稳无噪声,能缓冲、吸振; ③过载时带将会在带轮上打滑,可防止薄弱零部件损坏,起到安全保护作用; ④不能保证精确的传动比；传动外尺寸较大，带寿命短，效率低。 齿轮传动的特点: ①能保证瞬时传动比恒定,平稳性较高,传递运动准确可靠; ②传递的功率和速度范围较大; 一对齿轮啮合传动，齿廓在任意一点接触，传动比等 ③结构紧凑、工作可靠,可实现较大的传动比; 于两轮连心线被接触点的公法线所分两线段的反比， ④传动效率高,使用寿命长; 这一规律称为齿廓啮合基本定律. ⑤齿轮的制造、安装要求较高，成本高，.齿轮材料一般是铸铁等； ⑥不适于远距离传动。 涡轮蜗杆传动 ①具有反向自锁的功能，相比其它传动具有较大的速比，输出轴不在同一轴线上，甚至不在同一个平面上，结构紧凑； ②轴向力大、易发热、效率低，精度较低； ③一般只能单项传动。 轻型变速比比较大的情况使用蜗轮传动比较好。大功率连续传动对蜗轮磨损比较大，需要经常更换蜗轮齿圈。所以采用比较少。用于传动比大，要求结构紧凑的传动，传递功率一般小于50kW。 ********轴上零件的周向固定有哪些方法？采用键固定时应注意什么采用键固定时应注意什么? 答：轴上零件的周向固定有键、花键和销联结以及过盈联结和成型联结等。 采用键固定时应注意加工工艺与装配两个方面的问题。加工工艺必须保证键槽有一定的 对称度。对于键的工作表面，在装配时必须按精度标准要求选定一定的配合；对于键的非工作表面，必须留有一定的间隙 ********轴上零件的轴向固定有哪些方法？各有何特点？ 答：常见的轴向固定方法有轴肩、轴环定位，螺母定位，套筒定位及轴端圈定位等。 轴肩、轴环定位的特点是简单可靠，能承受较大的轴向力，应用广泛。螺母和止动电圈 定位的特点是固定可靠，可承受大的轴向力，常用于固定轴端零件。套筒定位的特点是结构 简单，用于轴向零件轴向间距L 不大时，可减少轴的阶梯数。套筒与轴的配合较松，故不宜 用于高速。轴端挡圈定位用于轴端零件的固定，可承受较大的轴向力. ********制造轴的常用材料有几种？若轴的刚度不够，是否可采用高强度合金钢提高轴的刚度？为什么？ 答：制造轴的常用材料有碳素钢和合金钢。若轴的刚度不够，不可采用高强度合金钢提高轴的刚度。因为合金钢与碳素刚的弹性模量相差不多. ********提高轴的强度和刚度的措施常用有哪些？答：为了提高轴的强度，可选用优质碳素钢或合金钢，并进行适当的热处理以及表面处理。同时还应从改进零件的结构、采用合理的轴和结构设计等措施来提高轴的强度和刚度。具体地说可从下面几方面来考虑： （1）采用阶梯轴的结构，使轴的形状接近等于强度条件，以充分利用材料的承载能力。 （2）尽量避免各轴段剖面突然变化，以降低局部的应力集
中，提高轴的疲劳强度。 （3）改变轴上零件的布置，有时可以减小轴上的载荷。 （4）改进轴上零件的结构也可以减小轴上的载荷. ********试述平键连接和楔键连接的工作特点和应用场合。 答：平键的两个侧面是工作面，工作是靠键与键槽侧面的挤压来传递转矩。平键连接结构简单、装拆方便，对中性好，应用最广，但它不能承受轴向力，故对轴上零件不能起到轴向固定作用。 楔键的上下两面为工作面，工作是靠键的楔紧作用来传递转矩的，同时还能承受单方向的轴向载荷。楔键连接仅适用于传动精度不高、低速、载荷平稳且对中要求较低的场所。 ********常用联轴器和离合器有哪些类型？各有哪些特点？应用于哪些场合？ 答：常用联轴器可分为刚性联轴器和挠性联器两大类. 刚性联轴器不能补尝两轴的相对位移，用于两轴严格对中并在工作中不发生相对位移的场合； 挠性联轴器具有一定的补尝两轴相对位移的能力，用于工作中两轴可能会发生相对位移的场合。 常用离合器分为牙嵌式和摩擦式两大类。 牙嵌式离合器结构简单，制造容易，但在接合式分离时齿间会有冲击，用于转矩不大、接合或分离时两轴静止或转速差很小的场合； 式离合器接合过程平稳，冲击、振动较小，有过载保护作用，但外廓尺寸大，接合分离时有滑动摩擦，发热量及磨损较大，用于转矩较大，两轴有较大转速差的场合。 ********运用“反手法则”来确定蜗轮蜗杆之间的转向关系,方法归纳如下: 1)已知蜗杆转向,求蜗轮转向。左旋蜗杆蜗轮用右手,右旋蜗杆蜗轮用左手,四指与蜗杆转向一致,大拇指指向就是蜗轮啮合点处的速度方向; 2)已知蜗轮转向,求蜗杆转向。左旋蜗杆蜗轮用右手,右旋蜗杆蜗轮用左手,大拇指与蜗轮啮合点处的速度方向一致,四指指向就是蜗杆运动方向
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