第二篇鑄造工藝設(shè)計(jì)

第一部分基本知識(shí)

第一章基本知識(shí)

1.1識(shí)圖知識(shí)

一、正投影的基本概念

1.投影法口光照射物體，在地上或墻上產(chǎn)生影子，這種現(xiàn)象叫做投影。一組互相平

行的投影線垂直通過投影面得到的投影稱為正投影。正投影的投影圖能表達(dá)物體的真實(shí)形

狀，如圖1T所不。

圖1—1正投影法

2.三視圖的形成及投影規(guī)律

(1)三視圖的形成如圖l-2a所示，將物體放在三個(gè)互相垂直的投影面中，然后分別

向三個(gè)投影面作正投影，得到的三個(gè)圖形稱為三視圖。三個(gè)視圖的名稱分別稱為：

主視圖，向正前方投影，在正面(V)上所得到的視圖；

俯視圖，由上向下投影，在水平面(H)上所得到的視圖；

左視圖，由左向右投影，在側(cè)面(W)上所得到的視圖。

在三個(gè)投影面上得到物體的三視圖后，須將空間互相垂宜的三個(gè)投影展開攤平在一個(gè)平

面上。展開投影面時(shí)規(guī)定：正面保持不動(dòng)，將水平面和側(cè)面按圖『2b中箭頭所示的方向旋

轉(zhuǎn)90度，如圖1-2加為使圖形清晰，再去掉投影軸和投影面線框，就成為常用的三視圖了，

如圖1-21

(2)投影規(guī)律

1)視圖間的對(duì)應(yīng)關(guān)系從三視圖中可以看出：主視圖反映了物體的長(zhǎng)度和高度；俯視

圖反映了物體的長(zhǎng)度和寬度；左視圖反映了物體的高度和寬度。由此可以得出如卜投影規(guī)律：

主視圖、俯視圖中相應(yīng)投影的長(zhǎng)度相等，并且對(duì)正；

主視圖、左視圖中相應(yīng)投影的高度相等，并且平齊；

俯視圖、左視圖中相應(yīng)投影的寬度相等。

歸納起來，即：“長(zhǎng)對(duì)正、高平齊、寬相等”，如圖「3所示。

2)物體與視圖的方位關(guān)系物體各結(jié)構(gòu)之間，都具有六個(gè)方向的相互位置關(guān)系。如圖

1-4所示，三視圖所表示的方位關(guān)系如下；

主視圖反映物體的上、下、左、右位置關(guān)系;

俯視圖反映物體的前、后、左、右位置關(guān)系;

左視圖反映物體的前、后、上、下位置關(guān)系;

注意：俯視圖與左視圖中，遠(yuǎn)離主視圖的一方為物體的前方：靠近主視圖的一方為物體

的后方。即以主視圖為準(zhǔn)，在俯視圖和左視圖中存在“近后遠(yuǎn)前”的方位關(guān)系。

以上是看圖和畫圖最基本的投影規(guī)律。

a

0

圖1-2絲圖竹舉或

7箱陣敢雀我要系中按骨頭方向提開控器覆性影面展開后的救游圖三機(jī)

在中&

啟

■

圖1—3三視圖“三等”關(guān)系圖1+4物體與視圖的方位關(guān)系

二、簡(jiǎn)單存剖視和剖面的表達(dá)方法

1.剖視圖為表達(dá)零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)，用一假想剖切平面剖開零件，移開觀察者與剖切平

面之間部分，對(duì)剩下部分進(jìn)行投影所得到的圖形稱為剖視圖。

(1)全剖視圖用,個(gè)剖切平面將零件完全切開所得到的剖視圖稱全剖視。

如圖1-5a所示，一外形為長(zhǎng)方體的模具零件，中間有一T形槽。用一水平面沿零件的

水平槽完全切開，在俯視圖畫出的就是全剖視，如圖l-5b所示。

全剖視的標(biāo)注，一般應(yīng)在剖視圖上方用字母標(biāo)出剖視圖的名稱“x-x”，在相應(yīng)視圖

上用剖切符號(hào)表示剖切位置，用箭頭表示投影方向(有時(shí)箭頭可省略)，并注上同樣的字母，

如圖1-5中俯視圖。當(dāng)剖切平面通過零件對(duì)稱平面，且剖視圖按投影關(guān)系配置、中間又無其

2

他視圖隔開時(shí)，可省略標(biāo)注，如圖1-5中左視圖。

1-5全劑規(guī)

(2)半剖視圖以對(duì)稱中心線為界，一半畫成剖視，另一半畫成視圖，稱為半剖視圖。

如圖1-6所示的俯視圖為半剖視，其剖切方法如立體圖所示。半剖視圖既充分地表達(dá)了零件

的內(nèi)部形狀，又保留了零件的外部形狀，所以當(dāng)零件內(nèi)外形狀都比較復(fù)雜時(shí)常采用這種表示

方法。

半劑視圖的標(biāo)注規(guī)定與全例視圖相同。

(3)局部剖視圖用利切平面剖開零件的某一局部，所得的剖視圖，稱為局部剖視圖。

圖1-7所示零件的主視圖采用了局部剖視圖畫法。

局部剖視既能把零件局部的內(nèi)部形狀表達(dá)清楚，又能保留零件的某些外形，其剖切范圍

可根據(jù)需要而定，是一種方便靈活的表達(dá)方法。

局部剖視以波浪線為界，波浪線不應(yīng)與輪廓線重合(或用輪廓線代替)，也不能超出輪

廓線。

3

圖1-6半剖視

捌1-7部部模

2.剖面圖假想用剖切平面將零件的某處切斷，僅對(duì)斷面投影得到的圖形，稱為剖面

圖。

(1)移出剖面畫在視圖輪廓之外的剖面稱移出剖面，如圖1-8所示。

圖1-B錫出割面

移出剖面的輪廓線用粗實(shí)線畫出，斷面上畫出剖面符號(hào)。移出剖面應(yīng)盡量配置在剖切平

面的延長(zhǎng)線上，布置不允許時(shí)也可畫在其他位置。

移出剖面標(biāo)注一般應(yīng)用剖切符號(hào)表示剖切位置，用箭頭指明投影方向，并注上字母；在

剖面圖上方用同樣的字母標(biāo)出相應(yīng)的名稱“X-X”，也可根據(jù)剖面圖是否對(duì)稱及其配置的

位置不同作相應(yīng)的省略。

(2)重合剖面畫在視圖輪廓之內(nèi)的剖面稱重合剖面，如圖1-9所示。

重合剖面的輪廓線用粗實(shí)線繪制。當(dāng)視圖中的輪廓線與重合剖面的圖形重疊時(shí)，視圖中

的輪廓線仍應(yīng)連續(xù)畫事，不可間斷。

當(dāng)重合剖面圖形不對(duì)稱時(shí)，重合剖面的標(biāo)注,需用箭頭標(biāo)注投影方向，如圖卜9a所示。

圖1-9重合部山

三、常用零件的規(guī)定畫法及代號(hào)

在機(jī)器中廣泛應(yīng)用的螺栓、螺母、鍵、銷、滾動(dòng)軸承、齒輪、彈簧等零件稱為常用件，

其中有些常用件的整體結(jié)構(gòu)和尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，稱為標(biāo)準(zhǔn)件。

1.螺紋的規(guī)定畫法

（1）外螺紋（圖1-10）外螺紋的牙頂（大徑）及螺紋終止線用粗實(shí)線表示；牙底（小

徑）用細(xì)實(shí)線表示，并畫到螺桿的倒角或倒圓部分。在垂直于螺紋軸線方向的視圖中，表示

牙底的細(xì)實(shí)線圓只畫約3/4圈，此時(shí)不畫螺桿端面倒角圓。

（2）內(nèi)螺紋如圖1-11所示；在螺孔作剖視時(shí)，牙底（大徑）為細(xì)實(shí)線，牙頂（小

徑）及螺紋終止線為粗實(shí)線；不作剖視時(shí)牙底、牙頂和螺紋終止線皆為虛線；在垂直于螺紋

軸線方向的視圖中，牙底畫成約3/4圈的細(xì)實(shí)線，不畫螺紋孔口的倒角。

圖1-10外螺紋的盤法

畫1-11內(nèi)壑紋的西法

(3)內(nèi)、外螺紋連接國(guó)標(biāo)規(guī)定，在剖視圖中表示螺紋連接時(shí)，其旋合部分應(yīng)按外螺

紋的畫法表示，其余部分仍按各自的畫法，如圖1T2所示。

1-12螂教連接的兩法

2.螺紋標(biāo)記為區(qū)別螺紋的種類及參數(shù)，應(yīng)在螺紋圖樣上按規(guī)定格式進(jìn)行標(biāo)記，以表

示該螺紋的牙型、公稱直徑、螺距、公差帶等。

一般完整的標(biāo)記由螺紋代號(hào)、螺紋公差帶代號(hào)和旋合長(zhǎng)度代號(hào)組成，中間用“一”分開。

例如：

MIO-k■―S

-C旋合長(zhǎng)度代號(hào)

---------------公整帶代號(hào)（5g方中徑公整帶，6g為頂徑公些帶）

---------------------------螺紋代號(hào)

Tr60X14(P1H

1----期合長(zhǎng)重代號(hào)

---------------二公整帶代號(hào)

-------------------------^儂

在標(biāo)注螺紋標(biāo)記時(shí)應(yīng)注意：

（1）普通螺紋旋合長(zhǎng)度代號(hào)用字母S（短）、N（中）、L（長(zhǎng)）或數(shù)值表示。中等旋合

長(zhǎng)度一般不加標(biāo)注。

（2）單線螺紋和右旋螺紋用得十分普遍，故線數(shù)和旋向均省略不注。左旋螺紋應(yīng)標(biāo)注

“左”字，梯形螺紋為左旋時(shí)用符號(hào)“LH”表示。

（3）粗牙普通螺紋對(duì)每一個(gè)公稱直徑，其螺距只有一個(gè)，故不必標(biāo)注螺距。

四、簡(jiǎn)單裝配圖的識(shí)讀

識(shí)讀裝配圖要求了解裝配體的名稱、性能、結(jié)構(gòu)、工作原理、裝配關(guān)系，以及各主要零

件的作用和結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)路線和裝拆順序。

現(xiàn)以支頂（圖1T3）的裝配圖為例，對(duì)照支頂立體圖（圖說明識(shí)讀裝配圖的方

法和步驟：

1.概括了解看標(biāo)題欄與明細(xì)表，了解部件名稱、性能、工作原理.、零件種類，以及

各裝配尺寸和技術(shù)要求等，對(duì)部件的總體情況有個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。

支頂，從名稱聯(lián)想到是用于支撐工作，以進(jìn)行劃線或檢驗(yàn)的?種工具。由圖可知，起重

高度為110—150mm，外形尺寸小90與110;支頂由四種零件裝配而成，其中螺栓是標(biāo)準(zhǔn)件。

2.深入分析

（1）分析部件進(jìn)一步了解部件的結(jié)構(gòu)情況，弄清由哪些零件組成，零件之間采用何

種配合或連接方式等。

圖1T3給出支頂?shù)膬蓚€(gè)基本視圖，主視圖用全剖視表示，由于圖形上方未注剖視名稱，

可知主視圖是剖切平面剖切支頂?shù)那昂髮?duì)稱平面而得的剖視圖。聯(lián)系俯視圖可以看出，除裝

有螺栓的凸耳結(jié)構(gòu)外，就其總體看來，支頂是回轉(zhuǎn)體。從主視圖及零件序號(hào)（名稱），可以

看出支頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)組成及各零件相互位置。

零件間的螺紋連接有：螺栓M10、頂桿M14與頂座連接。配合尺寸Sep28H9/d9表示：

頂碗的球面尺寸為。28,基本偏差代號(hào)為H.9級(jí)公差，并為基準(zhǔn)件；頂桿的球面尺寸為小

28,基本偏差代號(hào)為d,9級(jí)公差，裝配后是間隙配合。

（2）分析主要零件利用“三等”關(guān)系，特別是根據(jù)剖面線的方向與間隔的明顯標(biāo)志，

自裝配圖中分離出主要零件。然后，綜合零件在各視圖中的表達(dá)，推想出該零件的結(jié)構(gòu)形狀。

若將一個(gè)部件的一兩個(gè)主要零件的結(jié)構(gòu)形狀看清弄懂后，再看其余零件及整個(gè)部件的結(jié)構(gòu)形

狀，就容易理解了。

如圖1T3中的頂座，它的內(nèi)外輪廓在主視圖中反映得比較明顯，聯(lián)系俯視圖可知，它

是由下部空心的圓錐臺(tái)、帶槽的圓柱體底板及右上角的凸耳三個(gè)主要幾何要素組成。頂座的

中央有上下穿通的螺孔M14。通過零件的對(duì)稱平面將凸耳銃切成兩半，并將螺孔M14的左側(cè)

上半部分切開。細(xì)看俯視圖，螺栓M1O穿過凸耳前部的光孔，直接旋入后部的螺孔內(nèi)。

7

頂桿、頂碗的結(jié)構(gòu)形狀，由讀者自行分析。

圖1-13支頂?shù)啮膛鋱D____________________

3.歸納總結(jié)對(duì)支頂?shù)难b配圖來說，零件結(jié)構(gòu)形狀的分析，仍是在局部的范圍內(nèi)進(jìn)行

的。為了全面認(rèn)識(shí)裝配圖,還要了解支頂?shù)墓δ?、支頂中的各零件的作用，以及支頂?shù)牟鹦?/p>

或裝配過程等。

(1)支頂?shù)墓ぷ髑闆r將頂座放在工作臺(tái)上，把工件放在頂碗上，松動(dòng)螺栓，用扳

手扳動(dòng)頂桿的六方部，調(diào)整到工件所需的高度后，再旋緊螺栓固定頂桿位置，使支頂支承住

工件，以便對(duì)工件上劃線或檢驗(yàn)。

(2)支頂?shù)牟鹦哆^程卸下螺栓，將頂桿自頂座的螺孔中卸去，再將頂碗自頂桿上拆

除，支頂便全部拆卸成零件。

8

圖1?14支頂

1-重硫8-前櫛8-螂檢4-覆富

1.2機(jī)械傳動(dòng)知識(shí)

一、機(jī)械傳動(dòng)的基本知識(shí)

1.機(jī)器和機(jī)構(gòu)

(1)機(jī)器機(jī)器就是人工的物體組合，它的各部分之間具有一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并能用來

作出有?效的機(jī)械功或進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。

(2)機(jī)構(gòu)在機(jī)器中具有傳遞運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)變運(yùn)動(dòng)形式(如轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)橐苿?dòng))的部分稱為機(jī)構(gòu)。

如機(jī)器中的帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。機(jī)構(gòu)是機(jī)器的重要組成部分。

通常所說的機(jī)械，是機(jī)構(gòu)和機(jī)器的總稱。

2.動(dòng)副

(1)低副兩構(gòu)件之間作面接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為低副。如軸與滑動(dòng)軸承、較鏈連接、滑塊

與導(dǎo)軌、螺母與螺桿等。

(2)高副兩構(gòu)件作點(diǎn)或線接觸的運(yùn)動(dòng)副稱為高副。如滾動(dòng)軸承、凸輪機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu)

嚙合等。

高副的顯著特點(diǎn)是它能傳遞較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)；但因?yàn)槭屈c(diǎn)或線接觸，在承受載荷處壓力較

高，因此組成高副的構(gòu)件易磨損，壽命短。

低副由于是面接觸，承受載荷處的壓力較低，因此低副比高副的承載能力大。另外，低

副的接觸表面一般都是圓柱面和平面，容易制造和維修。但是，低副不能傳遞較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，

而且滑動(dòng)摩擦損失比高副大，效率低，因此在機(jī)器及機(jī)構(gòu)中常用滾動(dòng)軸承來代替滑動(dòng)軸承，

用滾動(dòng)導(dǎo)軌來代替滑動(dòng)導(dǎo)軌。

二、帶傳動(dòng)

1.平型帶傳動(dòng)的形式及使用特點(diǎn)

(1)平型帶傳動(dòng)形式平型帶傳動(dòng)有下面兒種形式，見表1一1。

9

表1-1常用平型帶的傳動(dòng)形式

開口式交叉式半交叉式

DD

傳

動(dòng)

簡(jiǎn)

圖

____a______a

1）口式傳動(dòng)用于兩軸軸線平行且旋轉(zhuǎn)方向相同的場(chǎng)合。

2）叉式傳動(dòng)用于兩軸軸線平行且旋轉(zhuǎn)方向相反的場(chǎng)合。

3）半交叉式傳動(dòng)用于兩軸軸線互不平行且不共面的場(chǎng)合。

（2）平行帶傳動(dòng)的特點(diǎn)

1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。適于兩軸中心距較大的場(chǎng)合。

2）富有彈性。具有減震、傳動(dòng)平穩(wěn)、無噪聲等特點(diǎn)。

3）過載時(shí)可產(chǎn)生打滑，因此能防止薄弱零部件的損壞，起到安全保護(hù)作用。

4）外廓尺寸較大，效率較低，且不能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。

（3）傳動(dòng)比平型帶傳動(dòng)比的計(jì)算依據(jù)是帶輪的轉(zhuǎn)速與其直徑成反比，即：

i12=ni/n2=D

1/D2通常平型帶傳動(dòng)采用的傳動(dòng)比為iz55。

2.角帶的傳動(dòng)特點(diǎn)與型號(hào)三角帶是一種沒有接頭的環(huán)狀帶，通常幾根同時(shí)使用。三

角待與平型帶相比的主要特點(diǎn)是傳動(dòng)功率大（在相同條件下，約為平型帶的三倍）。區(qū)為平

型帶的工作面是內(nèi)表面，而三角帶的工作面是兩個(gè)側(cè)面。

按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，三角帶的剖面尺寸共分為0、A、B、C、D、E、F七種型號(hào)，但線繩結(jié)

構(gòu)的三角帶，F(xiàn)I前只生產(chǎn)0、A、B、C四種型號(hào)，0型三角帶的截面積最小，F(xiàn)型的截面

積最大。三角帶的截面積愈大，則傳遞的功率愈大。

三角帶具有一定的厚度，為制造與測(cè)量的方便，以其內(nèi)周長(zhǎng)作為標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度Lo,但是在

傳動(dòng)計(jì)算和設(shè)計(jì)時(shí)，則要用計(jì)算長(zhǎng)度L,即三角帶中性層的長(zhǎng)度。計(jì)算長(zhǎng)度L與標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度

Lo相差一個(gè)修正值△!.E1：

L=Lo+AL

△L值可查GB1171-74。

三角帶的型號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度都?jí)河≡谀z帶的外表面上，以供識(shí)別和選用。例如：“B2240”

即表示B型三角帶，標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為2240mm。

三、螺旋傳動(dòng)

所謂螺旋傳動(dòng)使用內(nèi)、外洛維組成的螺旋副傳動(dòng)裝置，傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。螺旋傳動(dòng)可方

便的把主動(dòng)件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭?dòng)件的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。例如車床的走刀箱，借助開合螺母

與長(zhǎng)螺桿的嚙合，實(shí)現(xiàn)其縱向直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，如圖1—15所示；轉(zhuǎn)動(dòng)刨床刀架螺桿可使刨刀

上下移動(dòng)；轉(zhuǎn)動(dòng)銃床工作臺(tái)絲杠，可使工作臺(tái)作直線移動(dòng)等。

螺旋傳動(dòng)與其它將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置（如曲柄滑塊機(jī)構(gòu)）相比，具有

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作連續(xù)、平穩(wěn)，承載能力大，傳動(dòng)精度高等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是在螺旋運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，

伴有較大的相對(duì)滑動(dòng)，因而磨損大，效率低。

常用的螺旋傳動(dòng)由普通螺旋傳動(dòng)、差動(dòng)螺旋傳動(dòng)和滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)等。

1.螺母位移螺母位移的傳動(dòng)，可以機(jī)床床鞍位移為例，如圖1—16所示。螺桿1在

機(jī)架R中可以轉(zhuǎn)動(dòng)而不能移動(dòng)，螺母2與螺桿1嚙合并與床鞍（工作臺(tái)）4連接,螺母2

10

只能移動(dòng)而不能轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)搖動(dòng)手輪使螺桿1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺母2即可帶動(dòng)床鞍（工作臺(tái)）4沿機(jī)

架3的導(dǎo)軌而移動(dòng)。螺桿每轉(zhuǎn)一周，螺母帶動(dòng)床鞍位移一個(gè)導(dǎo)程。

螺母位移的傳動(dòng)，多應(yīng)用于進(jìn)給機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)中。

圖1-15車床的絲杠螺母?jìng)鞅击?-16湖母位稱的機(jī)偉床較

1一走刀轄4一燕杠1一攀桿2-露母5—機(jī)卿4-床樓【工作臺(tái)）

2.螺桿位移螺桿位移的傳動(dòng)，可以臺(tái)式虎鉗為例，如圖1—17所示。螺桿1上裝有

活動(dòng)鉗口2并與螺母相嚙合，螺母4與固定鉗口3聯(lián)接。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，螺桿1相對(duì)螺母4

作螺旋運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)活動(dòng)鉗口2—起位移。這樣，活動(dòng)鉗口2相對(duì)固定鉗口3可作合攏或張

開的動(dòng)作，從而夾緊或松開工件。

螺桿位移的傳動(dòng)，通常應(yīng)用于千分尺、千斤頂、螺旋壓力機(jī)等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中。

圖1一17螺桿位都的育式虎鉗

1一螺桿2一話動(dòng)口3一國(guó)定謝口4一螺母

3.螺旋傳動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速與位移的關(guān)系螺旋傳動(dòng)主要是把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為直線運(yùn)動(dòng)。不管

是螺母位移或螺桿位移，其位移L和螺旋傳動(dòng)式的轉(zhuǎn)速n之間的關(guān)系為：

L=nS

式中S—螺紋的導(dǎo)程，（mm）.（如螺紋線數(shù)為L(zhǎng)則可用螺距代入）。

n----螺桿（或螺母）轉(zhuǎn)速（r/min）o

例1在圖1T6所示的螺母位移機(jī)構(gòu)中，螺紋的導(dǎo)程S=4mm,螺桿的轉(zhuǎn)速n=5（h7:nin。

示球螺母每分鐘帶動(dòng)床鞍（工作臺(tái)）的位移L。

解已知S=4mm,n=50i7min,則螺母每分鐘帶動(dòng)床鞍（工作臺(tái)）的位移L,按.上式計(jì)

算為

L=nS=50x4=200mm/min

四、鏈傳動(dòng)

1.鏈傳動(dòng)的類型

II

(1)鏈傳動(dòng)及其傳動(dòng)比鏈傳動(dòng)是由具有特殊齒形的主動(dòng)鏈輪，通過鏈條帶動(dòng)具有特

殊齒形的從動(dòng)鏈輪傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，如圖1-18所示，它是由主動(dòng)鏈輪3、鏈條2和從動(dòng)鏈

輪1組成的。

圖1?48鏈傳動(dòng)

1一從動(dòng)性精一健系3-市動(dòng)蝕輪

鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比，就是主動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)速~與從動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)速也之比，等于兩鏈輪

齒數(shù)Z、Zz的反比。即

ii2=rii/r)2=Z1/Z2

(2)鏈傳動(dòng)的類型鏈傳動(dòng)的類型很多，按用途不同，可分為以下三類：

1)傳動(dòng)鏈在一般機(jī)械中用來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。

2)起重鏈用于起重機(jī)械中提升重物。

3)牽引鏈用于運(yùn)輸機(jī)械驅(qū)動(dòng)輸送帶等。

4)鏈傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)當(dāng)兩軸平行，中心距較遠(yuǎn)，傳遞功率較大且平均傳動(dòng)比要求較準(zhǔn)

確，不宜采用帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)時(shí)，可采用鏈傳動(dòng)。

鏈傳動(dòng)傳動(dòng)比一般控制在i2<6(推薦采用i2=2?3.5),低速時(shí)i2可達(dá)10；兩軸

中心距a一般小于6m,最大中心距可達(dá)15m;傳遞的功率PvlOOkw。

鏈傳動(dòng)與帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)相比，具有下列特點(diǎn)：

(1)與齒輪傳動(dòng)比較，它可以在兩軸中心相距較遠(yuǎn)的情況下傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。

(2)能在低速、中載荷高溫條件及塵土飛揚(yáng)等不良環(huán)境中工作。

(3)與待傳動(dòng)比較，它能保證準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳遞功率較大，且作用在軸和軸承

上的力較小。

(4)傳遞效率較高，一般可達(dá)0.95?0.97。

(5)鏈條的皺鏈磨損后，因節(jié)距較大易發(fā)生脫落現(xiàn)象。

(6)安裝和維護(hù)要求較高。

五、齒輪傳動(dòng)

1.齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)是由齒輪副傳遞運(yùn)動(dòng)和力，如圖1—19所示。當(dāng)一

對(duì)齒輪相互嚙合時(shí)，主動(dòng)輪的輪齒(1、2、3……:，通過嚙合點(diǎn)法向力Fn的作用逐個(gè)

的推動(dòng)從動(dòng)輪。2的輪齒(1'、2,、3'……)，便從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將主動(dòng)軸的動(dòng)力和運(yùn)

動(dòng)傳遞給從動(dòng)軸。

(1)傳動(dòng)比在圖1—19中，設(shè)主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速為n,齒數(shù)為Z,從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速為皿，

齒數(shù)為Z2。若主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)過L轉(zhuǎn)時(shí)，其轉(zhuǎn)過的齒數(shù)為4ni;若從動(dòng)論跟著轉(zhuǎn)過&轉(zhuǎn),

則轉(zhuǎn)過的齒數(shù)為Z?n2。顯然兩輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)應(yīng)相等，即Zi=Z2n2。由此可得一對(duì)

齒輪的傳動(dòng)比為

i2=r)i/ri2=Z1/Z2

以上公式說明一對(duì)齒輪傳動(dòng)比i2,就是從動(dòng)齒輪與主動(dòng)齒輪齒數(shù)之比。

12

例2有一對(duì)齒輪傳動(dòng)，一直主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速n】=960r/min,齒數(shù)Z1=20,從動(dòng)齒數(shù)

Z2=5()o試計(jì)算傳動(dòng)比i2和從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速七。

解由上式可得

i2=Zi/Z2=50/20=2.5

從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速

n2=11!/ii2=960/2.5=384r/min

(2)應(yīng)用特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)與摩擦輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)合能輪傳動(dòng)等比較，有以下特點(diǎn)：

1)能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，平穩(wěn)性較高，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠。

2)傳遞的功率和速度范圍較大。

3)結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，可實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比。

4)傳動(dòng)效率高，使用壽命長(zhǎng)。

5)齒輪的制造、安裝要求較高。

(3)漸開線齒輪嚙合特性漸開線齒輪的輪廓由兩條對(duì)稱的件開線組成，如圖卜20所

示。漸開線齒輪具有以下嚙合特性。

1-20漸開戰(zhàn)的形或及漸開緩齒廊

1)傳動(dòng)平穩(wěn)傳動(dòng)平穩(wěn)就是瞬時(shí)速比不變。兩齒輪在嚙合傳動(dòng)時(shí)，ij2=w/w2=r2'/門一

常數(shù)，即傳動(dòng)比等于從動(dòng)和主動(dòng)齒輪的節(jié)圓半徑之比，而齒輪加工后的節(jié)圓半徑是不變的，

所以能保持傳動(dòng)比恒定不變。

2)正確嚙合條件要使一對(duì)漸開線齒輪各對(duì)齒依次王確嚙合傳動(dòng)，就必須使它們的模

數(shù)和壓力角分別相等。即：

mj=m2=m

3)=32=a

3)連續(xù)傳動(dòng)條件一對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)時(shí)，當(dāng)前一對(duì)輪齒還沒有脫離嚙合以前，后一對(duì)

輪齒就進(jìn)入嚙合，否則齒輪傳動(dòng)就會(huì)中斷，而產(chǎn)生沖擊。連續(xù)傳動(dòng)條件為重疊系數(shù)￡a>lo

重疊系數(shù)￡a表示了同時(shí)接觸的輪齒對(duì)數(shù)。如￡a=2,表示任意瞬間都有兩對(duì)齒輪同時(shí)進(jìn)入

嚙合傳動(dòng)，￡o越大，表示同時(shí)進(jìn)入嚙合的輪齒對(duì)數(shù)越多，每堆輪齒分擔(dān)的載荷也越小。

2.齒輪傳動(dòng)的常用類型根據(jù)齒輪輪齒的形態(tài)和兩齒輪軸線的相互位置，可以分為如

下幾類：

(1)兩軸線平行得直齒圓柱齒輪傳動(dòng)、斜齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)和人字齒輪傳動(dòng)。

(2)兩軸線相交的直齒圓錐齒輪傳動(dòng)。

(3)兩軸線交錯(cuò)的螺旋齒輪傳動(dòng)。

第二章鑄造基本原理及引出的基本問題

2.1(p1000mm實(shí)心球鑄件的成形分析

1.有鑄、鍛、焊的成形方法，但作如此大的零件，以鑄造方法最可行。

2.作出形狀，要求有空腔。

形狀不完備取不出來

3.如何形成空腔呢？模型

4.分型面

引入金屬液

6.發(fā)生收縮

7.補(bǔ)縮金屬一冒口計(jì)算：直觀辦法比例法一發(fā)展為比例法

收縮

8.工裝部分

1）模樣

）砂箱

2定位銷孔

吃砂量

2.2由鑄件成形引出的研究?jī)?nèi)容

1.如何把零件的形狀作成空腔一造型方法

2.用什么材料形成型腔：

各種型砂的優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍、如何選

產(chǎn)地和研究單位在哪里？黏土砂

樹脂砂

水玻璃砂

砂型

造型材料

實(shí)型鑄造、V法造型

金屬型

3.澆注系統(tǒng)、冒口系統(tǒng)：屬于工藝研究?jī)?nèi)容，也是目前計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行分析的內(nèi)

容。

15

第三章模砂控制與檢測(cè)

a1潮模砂組成、性能及影響因素

砂子顆粒度利形狀、黏土與含水量、

強(qiáng)度

混制質(zhì)量、緊實(shí)度

砂子顆粒、黏土含量、水分、緊實(shí)

透氣性

度

潮模砂可塑性黏土含量、水分含量、砂粒大小

性能

砂子成色好、顆粒大，耐火性好：

耐火性圓形砂粒比尖角砂粒好；黏土多，

耐火性下降。

在型砂中加入木屑、焦碳粉，降低

退讓性

高溫強(qiáng)度

與砂子種類、顆粒均勻性及黏土性

復(fù)用性

質(zhì)有關(guān)

3.2原砂規(guī)格及選用

規(guī)格：ZGS9642Q-30

ZGS80-15H-45

原砂ZGS**（二氧化硅分級(jí)代號(hào)）

-**（粒度分級(jí)代號(hào)）一*（Q或H）

一**（粒形分類代號(hào)）

ZGS（鑄、硅、砂）

原砂選用

16

與硅砂比較，有較高的耐火性和良好的化學(xué)穩(wěn)定性，導(dǎo)熱

系數(shù)小，熱膨脹系數(shù)小。因比，大型碳鋼鑄件及合金鋼鑄

非硅質(zhì)砂

件，必須采用非硅質(zhì)砂配制型砂、芯砂和涂料等。主要有：

鎂砂、錯(cuò)砂、橄欖石砂、剛玉砂、熟料等。

圖3-1擺動(dòng)式篩砂機(jī)

1一標(biāo)準(zhǔn)篩2—固定篩的橡膠皮帶

3—電動(dòng)機(jī)

17

裘3-1鑄造用硅砂分級(jí)

分級(jí)代號(hào)最小二氧化硅含量＜%）最大含濕量（盼

98980.20

1.50

96961.00

93930.30

0.50

1.00

9090

2.00

8585

1.00

80802.00

10.0

7575

新的標(biāo)準(zhǔn)篩與JB435和JB2488的篩號(hào)及篩孔尺寸間的相互對(duì)照關(guān)系見表3-2。

表3-2標(biāo)準(zhǔn)篩與JB435和JB2488的篩號(hào)及篩孔尺寸對(duì)照表（則）

序號(hào)123456

新標(biāo)準(zhǔn)

網(wǎng)孔尺寸3.351.700.8500.6000.4250.300

篩號(hào)6122C304050

JB435

網(wǎng)孔尺寸3.361.680.840.590.420.297

篩號(hào)61224284555

JB2488

聞孔尺寸3.201.600.E00.630.400.315

序號(hào)7891011底盤

新標(biāo)準(zhǔn)

網(wǎng)孔尺寸0.2120.1500.1060.0750.053

篩號(hào)70100140200270底盤

JB135

同孔尺寸0.210.149.1C50.0750.05

第號(hào)75100150200260底盤

JB2488

網(wǎng)孔尺寸0.2000.1540.1000.0710.056—

18

表3-3調(diào)遣用硅砂粒度分組表(mm)

分組代號(hào)主要教度地成部分的得孔尺寸

851.70,0.850,0.600

603.830,0.400,4425

.0.600,0.4,.300

303.42,0.300.a.212

213.300,a.n2,0.150

150.21t.0.150.0.10G

100.150,0.106,0.073

07(i.106.0.075,0.053

0a.075,0.653.(定盤)

技.i宴技盛姐鼠梆今累然以邠三理智步之加辦崔大僮。

3-1錫造用硅砂的跟粒形晚角形系題分類我

分類代數(shù)

15?<1.15

10<1.30

<1.45

63<t.63

00>1.6

3）硅砂牌號(hào)鑄造用硅砂的牌號(hào)是由字母、硅砂等級(jí)、粒度分組、順粒形貌代號(hào)或符號(hào)

順序組成，在牌號(hào)中主要粒度組成部分中，前篩砂子殘留量大于后篩砂殘留量用Q表示，反

之用H表示。

例如，2GS96-42Q-30

3.3粘土的種類和選用

黏結(jié)力比高嶺土

高2~4倍，耐火

性較低，常用于

濕砂型、有時(shí)和

高嶺土混合用于

干砂型。

19

3.4輔助材料

3.5鑄鐵用潮模砂

無須烘干，濕態(tài)下澆注。

潮模砂

1.加料順序：舊矽、新砂、黏土、煤粉、水。

2.混碾時(shí)間：面砂混12min,背砂廠3min,單

一砂3~5min。

3.混制好后，存放2?3小時(shí)；調(diào)勻

4.經(jīng)松散后再用，以提高其透氣性和流動(dòng)性。

20

3.6涂料的配制和使用

普通的型（芯）砂往往難以承受高溫金屬液的作用，需要在其表面刷一層涂料，以提高

鑄型表面的耐火性及表面強(qiáng)度，并使型（芯）表面光潔，以獲得質(zhì)量好、表面光潔的鑄件。

因此，在干型、表面干型鑄型表面使用涂料是防止粘砂、夾砂、砂眼等缺陷，以及減少落砂

等清理工作的有效措施。

涂料有兩種：普通用的水涂料和特殊用的膏狀涂料。

一、涂料的配制

1.涂料的組成涂料是一種防粘砂材料的懸濁液，其主要組成如下：

（1）防粘砂材料鑄鐵件常用的防粘砂材料為石墨（俗稱鉛粉）。石墨有鱗片狀和粉狀

兩種：鱗片狀石墨呈銀白色，固定碳含量高，耐火性也高；粉狀石墨為黑色粉末，固定碳含

量低，雜質(zhì)含量較高，故耐火性低些。一般是兩者混合使用。

鑄鋼件的防粘砂材料為石英粉，合金鋼鑄件的防粘砂材料為鎂砂粉、鉆砂粉及銘砂粉等。

有色鑄件的防粘砂材料為滑石粉，或者滑石粉與石墨粉混用。

（2）稀釋劑最常用的稀釋劑為水。烘干型涂料用酒精或有機(jī)溶劑作稀釋劑。

（3）穩(wěn)定劑為了防止沉淀，涂料中用膨潤(rùn)土或黏土作穩(wěn)定劑。

（4）粘結(jié)劑為了提高涂料強(qiáng)度和涂層與砂型表面的結(jié)合強(qiáng)度，涂料中須加入粘結(jié)劑，

常用的有黏土、紙漿廢液、糖漿、糊精等。

2.涂料的配制常用涂料的配方見表3-1。

表3—1常用涂料的配方

種類用途涂料成分（相時(shí)重量）密度（kg/mD備注

輾成膏狀，用時(shí)加

大件鱗片石墨70,粉狀石墨，黏十.10(1.3?1.4)X103

水稀釋

鑄鐵鱗片石墨42（120"），粉狀石墨42,

中小件—

白泥粉8?16

小件粉狀石黑85,白混粉8?16

混48h,要求無沉

碳鋼鑄件石英粉100,膨潤(rùn)土2?3,水適量

淀，燒結(jié)后無裂紋

糖漿冬季混時(shí)加

皓砂粉100,膨潤(rùn)土2~3,糖漿3~

合金鑄件入,熨季用前加入，

鑄鋼4,水適量

其余混制同上

碳鋼鑄件石英粉100,膨潤(rùn)土2,紙漿廢液2

碳鋼鑄件石英粉65,糖稀5,黏土2,水28(1.6?1.65)X10球磨8h

不銹鋼鑄件錯(cuò)砂粉100,膨潤(rùn)土2,紙漿廢液2---輾壓時(shí)間20h

鑄鋼、鑄鋁銅鋁鑄件滑石粉86,黏土9,紙漿廢液5

涂料混制工藝各廠不同，有的是攪拌機(jī)攪拌，有的是人工攪拌，還有的是輾壓成膏狀備

用。膏狀涂料混制時(shí)，?股先將粉狀干料干混半小時(shí)左右，再加水進(jìn)行濕輾壓，輾壓時(shí)間可

達(dá)幾十小時(shí)，待其成為均勻的涂膏后即可。糖漿容易發(fā)酵，它的加入方法是有季節(jié)性的：冬

季在混時(shí)加入，夏季在使用前加入。涂膏輾成后可放入貯料池中備用，用時(shí)稀釋到一定的稠

度和密度。

二、涂料的使用

涂料的應(yīng)用范圍是很廣的，無論是干型、表面干型，還是金屬型或濕型（濕型表面撒粉

狀石墨粉）都使用涂料

21

1.刷涂料和上涂膏的方法水涂料和烘干涂料的涂刷方法是：用刷子(排比)徐；

用噴霧器噴涂；用涂料桶浸涂。為了刷好涂料，涂料的濃度要合適，刷時(shí)要邊刷邊攪動(dòng)，并

且要刷涂均勻。

上涂膏時(shí)，先將砂型(芯)刮去一層，然后抹上2mm左右的涂膏，用鑲刀單方向地將涂

膏壓緊壓實(shí)，再刷一層稀涂料。

2.刷涂料應(yīng)注意的事項(xiàng)

(1)涂料要刷涂得均勻，厚薄適當(dāng)：

(2)在用鍍刀壓實(shí)涂料時(shí)，不可來回壓，以單方向壓為好；

(3)第一遍涂料要刷得濃一點(diǎn)，稍微晾干后再壓實(shí).然后再刷一遍稀涂料：

(4)芯頭處不應(yīng)刷涂料，以免妨礙排氣。

22

第四章鑄造工藝知識(shí)

鑄件的形狀取決于鑄型。由于砂型具有較大的靈活性和適應(yīng)性，因此，到目前為止，絕

大部分鑄件是用砂型鑄造方法獲得的。

4.1常見模樣的種類、結(jié)構(gòu)及制作方法

模樣是用木材.、金屬或其他材料制成的用來形成鑄型型腔的工之裝備。模樣的結(jié)構(gòu)應(yīng)便

于加工制作，并具有足夠的強(qiáng)度和剛度，表面要光滑，尺寸應(yīng)精確，同時(shí)要使用方便，成本

低廉。

生產(chǎn)中常用的模樣有：木模、金屬模、塑料模、泡沫塑料模等。

一、金屬模

用金屬材料制造的模樣稱為金屬模。

1.金屬模的材料制造金屬模樣的材料有鋁合金、銅合金、灰鑄鐵、鑄鋼及鋼材等。

它們具有不同的加工性能和機(jī)械性能，應(yīng)根據(jù)具體情況合理選用。

2.金屬模的結(jié)構(gòu)金屬模的結(jié)構(gòu)在滿足工藝要求，保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量做

到易于加工制造，便于使用及減小重量。生產(chǎn)中使用的各類模樣，除外形輪廓尺寸小于50mm

x50mm或高度小于30mm的模樣做成實(shí)心外，一般都設(shè)計(jì)成空心結(jié)構(gòu)，如圖4—1所示?？?/p>

心模樣的壁厚為6?14mm,為了使輪廓尺寸較大的空心模樣具有較高的強(qiáng)度和剛度，模樣內(nèi)

部一般均設(shè)加強(qiáng)肋。

圖4-1金屬摸

a）空心金屬模6）實(shí)體盤具

模樣上妨礙起模的部分應(yīng)做成活塊?；顗K應(yīng)能很好地在模樣本體上固定，起模時(shí)又便于

脫開。常用的定位固定方式有三種：燕尾槽式、滑銷式和樣式，如圖4—2所示。

圖4-2話塊固定方武

a）燕尾蓿式b》滑情式c）撞式

3.金屬模的制造金屬模制造比較受雜，機(jī)械加工工序多，尤其是鉗工和詵工的工作

23

量較大，制造周期長(zhǎng)，要求操作者的技術(shù)水平較高，成本也高。設(shè)計(jì)模樣時(shí)，要力求符合加

工的工藝性，盡可能減少鉗工工作量和簡(jiǎn)化加工工藝，最大限度地發(fā)揮車削加工的作用。

二、塑料模

以塑料(一般采用環(huán)氧樹脂)為主要原材料制成的模樣為塑料模。

1.塑料模的材料塑料模的材料是由環(huán)氧樹脂與其他材料配制成的。按其作用的不同，

原材料可分成粘結(jié)劑、硬化劑、增塑劑、填料和稀釋劑等。此外，還有一些輔助材料，如脫

模劑和石膏等。

2.塑料模的結(jié)構(gòu)常用的結(jié)構(gòu)形式有下面三種：

(1)實(shí)體結(jié)構(gòu)模小型模樣多做成實(shí)體結(jié)構(gòu)。為增加其強(qiáng)度，有時(shí)也敷幾層玻璃布，

然后澆注配好的塑料，有時(shí)在中間加入填料，以減少塑料消耗，結(jié)構(gòu)如圖4—3所示。

(2)薄殼框架結(jié)構(gòu)模為提高大中型模樣的剛度，減少塑料消耗，通常在木質(zhì)或金屬

的骨架模上包敷一層10?15mm厚的塑料層，結(jié)構(gòu)如圖4—4所示。

(3)復(fù)合塑料模模樣上的凸臺(tái)、凸緣、活塊或截面較小的部分，用金屬制作，然后

嵌在型料模中，構(gòu)成復(fù)合型料模，結(jié)構(gòu)如圖4—5所示。

1-表層型料2-玻端纖綿1一題料層2—構(gòu)件1一表晝塑料2一駛璃布

3—玻輛布4-填料5-覆整墨塑輯9一金離嵌件《一構(gòu)件5—填料

3.塑料模的制造制造方法有澆注法和層敷法兩種。

(1)澆注法澆注法是將塑料模所需要的混合料，加熱到適當(dāng)溫度，從澆口加壓注入

陰模中，硬化后即得整體的塑料模。這種方法僅適用于小件模樣，且塑料模性能較差，成木

高，所以不宜采用。

(2)層敷法層敷法是用坡璃布、玻璃纖維制作，硬化后具有同玻璃鋼相似的性能。

從而解決了塑料模的脆性問題，提高了抗沖擊能力。層敷法的制造工藝過程為：制造母模一

制造陰模f制造塑料模

4.2造型操作

用砂型緊實(shí)成型的鑄造方法稱為砂型鑄造，這是目前應(yīng)用最廣的一種鑄造方法。按緊實(shí)

型砂的方式可分為手工造型和機(jī)器造型。

一、手工造型

全部用手工或手動(dòng)工具完成的造型工序稱為手工造型。下面介紹幾種常用的基本造型方

法。

1.整模造型模樣可直接從砂型中起出的造型方法，稱為整模造型。造型時(shí)根據(jù)鑄件的

技術(shù)要求，將模樣放置在上箱或下箱中。這種造型方法操作簡(jiǎn)便，適用于生產(chǎn)形狀簡(jiǎn)單的鑄

件，其造型過程如圖4—6所示。

2.分模造型對(duì)于整模造型不易取出或取不出的模樣，采用沿模樣上凸點(diǎn)分開模樣的

方式進(jìn)行造型的方法，稱為分模造型。當(dāng)模樣分成兩個(gè)部分時(shí)，就采用兩箱造型。通常分模

面與分型面是一致的，造型時(shí)兩半模樣分別放置于上砂箱和下砂箱內(nèi)，其造型過程如圖4—

7所示