识读阀体零件图

任务描述

如图6－1所示的阀体， 是流体或气体管路阀门中的重要零件。 用扳手转动齿轮轴时，通过齿轮齿条传动， 使旋转运动转化为上下直线运动， 从而使阀芯提起或落下， 实现管路的开通或关闭， 两侧板连接管路的管接头。 阀体零件图如图6－2所示， 请制作阀体模型。

图6－1 阀体

图6－2 阀体零件图

任务分析

阀体零件图的主视图为全剖视图， 左视图也是全剖视图， 在主视图下方为向视图， 理解了向视图的表达方式， 就可以明确阀体的结构。

相关知识

一、 相贯线

（一） 相贯线的概念和性质

立体与立体相交， 在立体表面产生的交线称为相贯线， 如图6－3所示。 根据立体表面的性质， 两立体相交可分为三种情况： 两平面立体相交； 平面立体与曲面立体相交； 两曲面立体相交。 前两种情况就是求平面与平面立体或曲面立体的截交线问题。 这些在前面都已经叙述过， 这里不再讨论， 本节着重介绍两回转体相交时相贯线的性质及作图方法。

图6－3 两回转体相交时的相贯线

两回转体相交时具有以下的性质：

（1） 封闭性： 相贯线一般为封闭的空间曲线， 特殊情况下是平面曲线或直线。

（2） 共有性： 相贯线是两立体表面的共有线， 相贯线上的点是两立体表面的共有点。

因此， 求相贯线的问题其实就是求线面交点或面面交线的问题。

（二） 求两回转体的相贯线

求回转体相贯线的方法有利用积聚性表面取点法和辅助平面法等。

1. 利用积聚性表面取点法

在相交的两回转面中， 只要有一个面的轴线垂直于投影面的圆柱面， 则相贯线在该投影面上的投影与圆柱面的积聚性投影重合， 因此相贯线的这个投影就是已知的。 这时相贯线可视为另一回转体表面上的曲线， 可利用面上取点法求出相贯线的其余投影。

在图6－4中， 有两个轴线垂直相交的圆柱体， 相贯线为一封闭的空间曲线。 大圆柱轴线垂直于W投影面， 小圆柱轴线垂直于H投影面， 所以相贯线的水平投影和小圆柱的水平投影重合， 为一个圆； 相贯线的侧面投影和大圆柱的侧面投影重合， 为一段圆弧。 因此， 只需求出相贯线的正面投影。

作图步骤：

（1） 求特殊点。 相贯线上的特殊点主要是转向轮廓线上的点和极限位置点。 最高点Ⅰ、Ⅱ， 最低点Ⅲ、 Ⅳ， 也是转向轮廓线上的点， 它们的水平投影和侧面投影都已知， 正面投影1′、2′、3′ （4′） 可由投影关系直接求出。

图6－4 利用积聚性求相贯线

（2） 求一般点。 在相贯线的水平投影上任取一般点5、6、7、8， 同上， 可利用投影关系求出5″ （7″）、6″ （8″） 和5′ （6′）、7′ （8′）。

（3） 判别可见性， 依次光滑连接各点。 判别相贯线投影可见性的原则是： 只有同时位于两立体可见表面的相贯线才是可见的。 由图6－4可知， 该相贯线前后对称， 故其正面投影虚线和实线重合。

两回转体相交， 可能是立体的外表面相交， 也可能是立体的内表面相交， 因此就会出现如图6－5所示的两外表面相交、 外表面与内表面相交及两内表面相交三种形式。 不管是哪种相交形式， 只要相交的两个回转体表面的形状、 相对尺寸大小及表面相对位置不变， 则它们的相贯线形状和作图方法都是相同的。

图6－5 两圆柱面相交的三种形式

两圆柱相交时， 相贯线的形状和位置取决于它们直径的相对大小和轴线的相对位置。表6－1表示两圆柱轴线正交， 当其中一相贯体尺寸发生改变时相贯线形状的变化趋势； 表6－2表示两圆柱轴线相交， 若它们的直径保持不变， 而使它们的相对位置发生改变， 比如正交、 斜交和交叉三种情况下相贯线形状的变化情况。

表6－1 两圆柱轴线正交时圆柱直径相对变化对相贯线的影响

表6－2 相交和交叉两圆柱轴线相对位置变化时对相贯线形状的影响

2. 用辅助平面法求相贯线

当相交的两个回转体的投影没有积聚性， 它们的相贯线不能用表面取点法作图时， 可采用辅助平面法。 所谓辅助平面法就是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， 从而求出相贯线的投影方法， 如图6－6所示。

为了作图简便， 选择辅助平面时应遵守以下原则： 所选择的辅助平面与两相贯体的截交线的投影是最简单的直线或圆。

图6－6所示为圆柱与半圆球相交， 由于圆柱的轴线垂直于侧立面， 相贯线的侧面投影积聚在圆周上， 为已知， 故只需求作相贯线的正面投影和水平投影。 根据辅助平面的选择原则， 在此选择水平面为辅助平面， 具体作图步骤如下。

（1） 求特殊点： 由侧面投影可知， Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅴ、 Ⅵ分别是相贯线上的最高、 最低和最前、 最后点。 由1″、2″可直接求出1′、2′和1、2； 点Ⅴ、 Ⅵ的投影， 可利用辅助平面法求出， 过5″、6″作水平辅助平面Q， 平面Q与圆柱面相交于最前、 最后两条素线， 与圆球面相交于一水平纬圆，它们的水平投影的交点就是5、6，再根据5、6在QV上求出5′和6′。

图6－6 圆柱与半圆球相交

（2） 求一般点： 在侧面投影的适当位置作辅助水平面P， 平面P与圆柱面相交于两条素线、 与圆球相交于一水平纬圆， 它们的水平投影的交点就是Ⅲ、 Ⅳ点的水平投影3、4，再根据3、4在PV上求出3′和4′。

（3） 判别可见性， 并光滑连接各点。 在俯视图中， 位于圆柱上半部的相贯线可见， 位于圆柱下半部的相贯线不可见， 故6、4、1、3、5可见， 连成实线，5、2、6连成虚线， 可见与不可见的分界点为5、6点。 相贯线前后对称， 因此相贯线的正面投影前后重合， 用实线画出。

（三） 相贯线的特殊情况

（1） 两同轴回转面的相贯线是垂直于轴线的圆。 当它们的轴线平行于某投影面时， 相贯线在该投影面上的投影积聚为垂直于轴线的直线段， 如图6－7所示。

图6－7 两同轴回转面的相贯线

（2） 当轴线相交的两回转面公切于一个球面时， 其相贯线是平面曲线——椭圆。 若两回转面的轴线都平行于某投影面， 则相贯线在该投影面上的投影积聚为两相交的直线段， 如表6－3所示。

表6－3 公切于圆球时圆柱与圆柱以及圆柱与圆锥的相贯线

（四） 相贯线在视图中的简化画法

为了简化作图， 国家标准规定： 在不致引起误解时， 图形中的过渡线、 相贯线可以简化， 例如用圆弧或直线代替非圆曲线， 如图6－8和图6－9所示。

图6－8 用圆弧代替非圆曲线

（a） 简化前； （b） 简化后

图6－9 用直线代替非圆曲线

（a） 简化前； （b） 简化后

另外， 也可采用模糊画法表示相贯线， 如图6－10所示。

图6－10 相贯线的模糊画法

（a） 简化前； （b） 简化后

（五） 截断体与相贯体的尺寸注法

如图6－11所示， 截断体除了应注出基本形体的尺寸外， 还应注出截平面的位置尺寸。只有当基本形体与截平面之间的相对位置被尺寸限定后， 截断体的形状和大小才能完全确定， 截交线也就确定了。 因此截交线就不需要标注尺寸了 （图6－11中带 “×” 的尺寸不应注出）。

图6－11 截断体的尺寸标注

相贯体除了应注出相交两基本形体的尺寸外， 还应注出两相交形体的相对位置尺寸。 当两相交基本形体的形状、 大小及相对位置确定后， 相贯体的形状、 大小才能完全确定。 因此， 相贯线就不需要再标注尺寸了， 如图6－12所示。

图6－12 相贯体的尺寸标注

（六） 多体相贯

机件往往都是由多个基本体构成的组合体， 它们相交时产生的表面交线可能是相贯线，也可能是截交线， 形成综合相交。 画组合体的投影时， 必须先进行形体分析， 找出存在截交和相贯关系的表面， 应用截交线和相贯线的基本作图方法， 逐一作出各条交线的投影。

如图6－13 （a） 所示组合体由两个同轴圆柱Ⅰ、 Ⅱ和其左边的圆柱Ⅲ组合而成。 圆柱Ⅰ与圆柱Ⅲ、 圆柱Ⅱ与圆柱Ⅲ均为轴线垂直相交， 且前者为两直径相等的圆柱相交， 属于特殊相贯的情况， 故需分别求作相贯线； 圆柱Ⅱ的顶面A截割圆柱Ⅲ， 还必须求作截交线， 要求完成组合体的正面投影和水平投影。

作图步骤：

图6－13 三体相贯

（1） 求作圆柱Ⅰ和圆柱Ⅲ表面相贯线上的点， 可以利用积聚性直接作图。 由侧面投影中的点1″、2″、3″、4″、5″和水平投影中的点1、2、3、4、5， 便可求出其正面投影1′、2′、3′、4′、5′。

（2） 求作圆柱Ⅱ和圆柱Ⅲ两表面相贯线上的点， 同样可利用积聚性先直接找到点Ⅵ、Ⅶ、 Ⅷ的侧面投影6″、7″、8″和水平投影6、7、8后， 再求其正面投影6′、7′、8′。

（3） 求作圆柱Ⅱ顶面A与圆柱Ⅲ相交的截交线。 平面A与圆柱Ⅲ的轴线平行， 其交线是平行于轴线的两直线段， 即侧垂线ⅥⅣ和ⅦⅤ。

（4） 判别可见性， 分段依次连线。 由于相贯线前后对称， 在正面投影上相贯线前后两部分重合， 均画成粗实线， 且直径相等的两圆柱的相贯线的投影为直线段。 A面截圆柱Ⅲ的截交线的水平投影不可见， 应画成虚线， 如图6－13 （b） 所示。

二、 向视图

向视图是可以自由配置的视图。

当基本视图不能按规定的位置配置时， 可采用向视图的表达方式。 向视图必须进行标注， 标注时可采用下列表达方式中的一种：

（1） 在向视图的上方标注 “×” （ “×” 为大写拉丁字母）， 在相应视图附近用箭头指明投射方向， 并标注相同的字母。 在向视图中表示投射方向的箭头应尽可能配置在主视图上， 以使所获视图与基本视图相一致， 表示后视图的投射方向的箭头最好配置在左视图或右视图上， 如图6－14所示。

图6－14 向视图及其标注

（2） 在视图下方 （或上方） 标注图名。 标注图名的各视图的位置， 应根据需要和可能，按相应的规则布置， 如图6－15所示。

图6－15 标注图名的向视图

任务实施

1. 看标题栏

零件的名称为阀体， 零件的材料为HT200， 图纸比例为1∶2， 图号为fm－01， 数量为1。

2. 结构分析

该阀体是一个较简单的箱体零件， 主要组成部分都是回转体， 内部为空腔， 零件上存在三个连接板， 其上有安装孔， 整个零件呈对称状。

3. 尺寸分析

主要有外形尺寸和位置尺寸。

4. 表面结构分析

阀体的内部圆形凸台与阀芯接触， 顶板与阀盖接触， 两端面与管接头接触， 其他部位没有特殊要求。

5. 分析零件的表达方案

由于该零件的内部结构形状较复杂， 故主视图和左视图都采用了全剖视图表达； 又由于该零件外部结构形状比较简单， 因此不需要再绘制其他完整的视图， 配合完整的尺寸标注就可将零件的结构和形状表达清楚。

任务拓展

识读尾座体零件图， 如图6－16和图6－17所示。

图6－16 尾座体

图6－17 尾座体零件图