1、江苏大学工程图学课程设计说明书1J I A N G S U U N I V E R S I T Y工 程 图 学 课 程 设 计回油阀设计说明书专 业 机械设计制造及其自动化班 级 机械（卓越） 学 号 姓 名 指导教师 答辩日期 江苏大学工程图学课程设计说明书2摘要工程图学课程设计，是机械大类的学生所面对的第一个专业性课程设计。本次课程设计我选择了“回油阀”为主题，用以集中强化计算机辅助绘图软件为手段，学会应用工程图学课程教学所学到的知识，熟练地使用 CAD设计软件绘制出回油阀地装配图和主要零件图、对部分零件和装配体进行三维建模和拼装。同时，通过本次的课程设计，使学生初步了解课程设计的一般过
2、程，撰写设计说明书并制作答辩演讲稿，为后续课程设计打上一个良好的基础。回油阀，它是一种阀体零件，也叫做溢流阀，主要由阀体、阀门、弹簧、端盖等组成，在油路中主要起限压作用。通过对回油阀的加工工艺规程的设计，可以进一步学习机械制造工艺学并掌握简单零件的加工工艺设计。本次设计采用由装配图拆画零件图的方法，在了解产品名称、功用和工作原理，看懂各零件的主要结构、作用、零件之间的相互位置、装配连接关系和拆装顺序等。工作主要是要从装配图上将所有的非标准件一个个地“剥离”出来，绘制成零件图，以指导生产。要做到正确地从装配图上拆画零件图，不能“就图论图”，除了有极强的空间现象能力，还必须有意识地积累丰富的工程方
3、面的只是和实践经验。在本次的设计过程中，通过小组分工，我抄画了装配图，画了阀体，螺杆，垫片，阀门的零件图，并对各个零件进行了 CAD 三维建模。通过对回油阀的设计，使学生对回油阀的结构、工作原理、各零件的装配关系得到更清晰的认识，希望此说明书能带你更多的了解回油阀设计及其制造工艺设计。关键词：工作原理 部件分析 设计与表达 改进改错 个人小结江苏大学工程图学课程设计说明书3第一章、概述 4第二章、回油阀的工作原理及部件分析 52.1 回油阀工作原理 52.2 部件的结构与功能分析 52.2.1 整体描述 .52.2.2 阀体 .62.2.3 阀门 .62.2.4 弹簧 .72.2.5 螺杆 .
4、72.2.6 螺母 .82.2.7 阀盖 .82.2.8 阀罩 .82.2.9 弹簧座 .82.2.10 垫片 .92.3 部件的装配路线分析 9第三章、装配图的设计与表达分析 103.1 装配图的视图表达方案分析 103.2 装配图的尺寸分析 113.3 装配图上的技术要求 11第四章、零件图的设计与表达分析 124.1 零件图的形体分析与视图表达方案分析 124.2 零件图的尺寸分析 134.3 零件图的技术要求分析 13第五章、改进性或改错性设计说明 14第六章、小结与感悟 15参考文献 16江苏大学工程图学课程设计说明书4第一章、概述回油阀装在柴油发动机的供油管路中的一个部件，用以将剩
5、余的柴油送回到邮箱中去。正常情况下，阀门关闭，柴油从右端入口流入，从下面的出口流出。当油压升高而使阀门下底面所受的压力超过弹簧的张力时，阀门被向上顶起，一部分柴油从左侧的回油出口流入油箱，管路中的油压随之降低，当阀门地面所受的压力与弹簧张力相等时，阀门关闭。回油阀是一种液压压力控制阀。在液压设备中主要起定压溢流作用，稳压，系统卸荷荷安全保护作用定压溢流作用：在定量泵节流调节系统中，定量泵提供的是恒定流量。当系统压力增大时，会使流量需求减小。此时溢流阀开启，使多余流量溢回油箱，保证溢流阀进口压力，即泵出口压力恒定（阀口常随压力波动开启）。 稳压作用：回油阀串联在回油路上，回油阀产生背压运动部件平
6、稳性增加。系统卸荷作用：在回油阀的遥控口串接溢小流量的电磁阀，当电磁铁通电时，回油阀的遥控口通油箱，此时液压泵卸荷。回油阀此时作为卸荷阀使用。安全保护作用：系统正常工作时，阀门关闭。只有负载超过规定的极限（系统压力超过调定压力）时开启回油，进行过载保护，使系统压力不再增加（通常使回油阀的调定压力比系统最高工作压力高 10%20%）。图 1-1 回油阀 图 1-2 装配示意图江苏大学工程图学课程设计说明书5第二章、回油阀的工作原理及部件分析2.1 回油阀工作原理回油阀的安全保护作用由它的工作原理来解释：管道正常工作时，柴油从阀体（件 1）的右端孔流入，从下端孔流出。当主油路获得过量的油并超过允许
7、压力时，阀门（件 2）即被压力抬起，过量的油即从阀体（件 1）和阀门（件 2）开启后的缝隙经阀体左端孔流出，再经管道流回油箱，以此卸压。阀内压力回到正常压力后，阀门上方的弹簧（件 7）自动压下阀门，管道恢复正常工作状态。阀门的开启与闭合由弹簧控制而弹簧压力的大小由阀杆（件 10）按工作压力预先调节。图 2-1 回油阀2.2 部件的结构与功能分析2.2.1 整体描述回油阀由 12 种零件，14 个标准件组成，共由 22 个零件构成，主要分为阀体、阀门、阀盖和弹簧这几个部分。图 2-2-1 回油阀爆炸图 图 2-2-2 回油阀零件明细江苏大学工程图学课程设计说明书62.2.2 阀体阀体是整个回油阀
8、结构中最重要的组成部分，是整个回油阀的基础部件，介质从阀体内通道流过，阀体内装有阀座密封圈，扳手合适搬动时阀关闭，介质不能流通，扳手转动合适角度时，阀门开启，介质流通。阀体与阀盖是用 4个双头螺柱连接起来的，中间夹有一些垫片，以防漏油。图 2-2-3 回油阀阀体 图 2-2-4 阀体零件图2.2.3 阀门阀门是石油、化工、电站、长输管线、造纸、核工业、各种低温工程、宇航图 2-2-5 阀门 图 2-2-6 阀门零件图以及海洋采油等流体输送系统中的控制部件，具有导流、截止、调节、节流、防止逆流、分流御压等功能，用于流体控制的阀门，从最简单的截断装置到极江苏大学工程图学课程设计说明书7为复杂的自控
9、系统，品种繁多。阀门两侧有一小圆孔，其作用是使进入阀门内腔的油流出来。阀门内腔的小螺孔是个工艺孔。供装拆阀门时使用。2.2.4 弹簧提供弹簧力，使回油阀的阀门在压力的作用下开启或关闭。是回油阀工作原理中的重要部分图 2-2-7 弹簧 图 2-2-8 弹簧零件图2.2.5 螺杆螺杆用来调节弹簧压力的大小。图 2-2-9 螺杆 图 2-2-10 螺杆零件图江苏大学工程图学课程设计说明书82.2.6 螺母为防止螺杆松动，在其上加一螺母，以背紧螺杆。图 2-2-11 螺母2.2.7 阀盖阀体与阀盖是用 4 个双头螺柱连接起来的，中间夹有一些垫片，以防漏油。图 2-2-12 阀盖 图 2-2-13 阀盖
10、零件图2.2.8 阀罩阀罩是用来防止灰尘以保护螺杆。2.2.9 弹簧座弹簧座是用来固定和支撑弹簧。江苏大学工程图学课程设计说明书92.2.10 垫片垫片是两个物体之间的机械密封，通常用以防止两个物体之间受到压力、腐蚀、和管路自然地热胀冷缩泄漏。由于机械加工表面不可能完美，使用垫片即可填补不规则性。图 2-2-14 垫片 图 2-2-15 垫片零件图2.3 部件的装配路线分析将阀体（件 1）摆好，首先把阀门（件 2）放入阀体（件 1）中，然后将弹簧（件 7）放在阀门（件 1）上，将螺杆（件 10）旋入阀盖（件 12）中，再将弹簧座（件 8）放在弹簧(件 7）上，垫片（件 3）放在阀体（件1）上，
11、然后将阀盖（件 12）和螺杆（件10）一起放在垫片（件 3）上，同时对准螺杆（件 10）和弹簧座（件 8）的位置，接着将螺柱（件 6）旋入阀盖（件 12）、垫片（件 3）和阀体（件 1）中，将垫圈（件 4）套在螺柱上，旋入螺母（件 5），旋动螺杆（件 10）调节好弹簧（件 7）所提供的压力，然后将螺母（件 5）旋入螺杆（件 10）避免螺杆（件 10）松动导致压力的改变，将阀罩（件 11）盖在阀盖（件 12）上，将紧固螺钉（件 9）旋入阀盖（件 12）和阀罩（件江苏大学工程图学课程设计说明书1011）中，用于将阀罩（件 11）固定在阀盖（件 12）上避免掉落，同时阀罩 图 2-3-1 回油阀主视
12、图（件 11）保护螺杆（件 10）和螺母（件 5）受到外力松动。 第三章、装配图的设计与表达分析3.1 装配图的视图表达方案分析装配图的内容有四大内容：一组视图、尺寸标注、技术要求和标题栏。由于装配图的表达对象不是一个零件而是两个或两个以上，相互之间有装配连接关系的一组零件，所以它的视图在表达方法上与零件图有很多不同之处；又由于装配图涉及各个合格零件之间的装配连接关系，所以在装配图上所要标注的尺寸和技术要求，也与零件图有本质区别。以下是对本次装配图的分析。为了完整清楚地表达整个部件的形状和位置特征，和表达部件的工作原理、各零件间的装配和连接关系，以及主要零件的结构形状。本装配图了采用了主视江苏
13、大学工程图学课程设计说明书11图 3-1-1 回油阀装配图图和俯视图两个基本视图，两个向视图，一个 B-B 的断面图，其中主视图采用了全剖的表达方式，俯视图采用了半剖的方式，剖开的部分表达说明了回油阀腔体内部的形状结构，未剖开的部分则反映了回油阀的外形结构。两个向视图一个 A 向一个 C 向补充表达了回油阀的外部形状。而 B-B 的断面图则表达了回油阀进油口的形状构造。3.2 装配图的尺寸分析一张装配图上的尺寸标注不是每一个零件的所有尺寸，而是一些必要的尺寸，其中有该部件的外形尺寸、性能规格尺寸、装配尺寸、安装尺寸及一些重要的尺寸如极限等等。外形尺寸指的是整个部件的总长、总宽、总高尺寸，在回油
14、阀的装配图当江苏大学工程图学课程设计说明书12中，外形尺寸有 180、140、和 244，它们分别是主视图的宽度，高度和左端面右端面圆的尺寸大小；性能尺寸是表达机器的性能或规格的尺寸，在设计时就确定好的，是设计、了解和选用机器的依据，在装配图中，40 表达的是进油口的直径大小，这个尺寸也直接影响着回油阀的性能；装配尺寸还可细分为配合尺寸和相对位置尺寸，在本装配图中就有直径 64H8/f8 等多处装配尺寸，这些尺寸表达了各部件之间的配合精度要求；安装尺寸包括定形和定位尺寸。3.3 装配图上的技术要求在装配图中的技术要求是用文字和符号表明的，一般指装配、检验和使用几个方面提出要求。在回油阀的装配图
15、中有两点技术要求，第一点（1.阀门与阀体之间的结合面需研磨)指出在装配时的加工要求，第二点(2.当阀门关紧后，高压部分能耐压 1MPa)指出了在装配时有关检验条件方面的要求。第四章、零件图的设计与表达分析4.1 零件图的形体分析与视图表达方案分析一张完整的零件图应具备以下 4 个方面的内容：（1）一组视图（包括视图、剖视图、剖面图等）按照有关标准和规定把零件内、外结构形状表达清楚。（2）尺寸标注正确、完整、清晰、合理地表示制造、检验零件所需要的全部尺寸。（3）技术要求说明零件在制造和检验时应达到的技术要求。如表面结构、尺寸公差、几何公差、热处理、表面处理以及其他要求等。可以用符号注写在江苏大学
16、工程图学课程设计说明书13图上（如主视图上等）,也可在图纸空白处统一注写。（4）图框与标题栏注明零件名称、数量、材料、图样比例及图号等内容。不论是根据现有资料画零件图，还是从装配图上拆画零件图，都应该从以上四个内容来进行说明。图 4-1-1 阀体零件图 在主要零件阀体的零件图中，由于加工面较多，且主要加工位置不唯一，主视图的安放位置应与零件安装在机器（或部件）中的工作位置一致，便于想象零件在机器中的工作状况和阅读零件图。安放位置确定后，还应解决主视图和左视图表达清晰度的问题，这时选择最能反映零件的形状特征和零件各组成部分相互位置关系的方向作为主视图的投射方向。阀体的零件图中，主视图采用了全剖视
17、图，表达出阀体内部的结构，俯视图未变，和主视图一起反映出阀体的主要外形，用两个向视图替代了左视图，补充了阀体的外部形状，同时增加了 B-B 的断面图，表达出进油口的构造。4.2 零件图的尺寸分析阀体（图 4-1-1）左右端面为零件长度方向的主要尺寸基准，其总长尺寸180，长度方向的其他尺寸应从该基准给出；阀体的上下端面为高度方向的主要尺寸基准，溢流孔，进油孔的高度方向尺寸均由该基准给出。零件的安装尺寸 中， M12 表达了螺纹孔的大小， 表示孔深。其江苏大学工程图学课程设计说明书14定位尺寸为 80。4.3 零件图的技术要求分析在主要零件图阀体中 64H8 在装配图中与阀门配合，与阀门配合的锥
18、面，64H8 的孔面，上、下、左、右四个外端面，进出油孔面，溢流孔面为加工表面，加上其余不加工表面共有五种表面结构代号，依次是 、 、 、 。表格 1 回油阀阀体加工表面的粗糙度加工表面 表面粗糙度 Ra 值/m与阀门配合的锥面 0.864H8 孔面 3.2上、下、左、右四个外端面 6.3剩余加工面（含螺纹） 12.5其余为不加工表面 25第五章、改进性或改错性设计说明原始设计资料中的不合理处和错误之处并加以改进，这是最能反映设计者提出问题、分析问题、解决问题的能力，也是我们培养自身的工程意识、创新意识的基础。参照原设计资料中的问题，提出以下改进：江苏大学工程图学课程设计说明书15阀盖上端旋入
19、紧定螺钉（件 9）处的圆柱形槽不对，钻孔末端应有锥度，在图中可画为 120，同时，紧定螺钉（件 9）的画法不对，应为（图 5-1)所示弹簧（件 7）是一个右旋圆柱压缩弹簧，它的画法不对，应改为上、下端均在右边点画线上先定下 1.5 圈（图 5-3），装配图中画在左边了（图 3-1-1)阀体和阀盖之间的 4 个螺柱连接，结合主视图和俯视图分析，阀盖连接板的上表面整个是铸造表面，即未加工表面，垫圈能直接与之不能有良好的接触，应加四个圆台并磨平还是这个回油阀，俯视图采用了半剖视图，那 4 个螺柱连接画法不对，按照比例画法，螺母直径为 2d 垫片直径应为 2.2d（图 5-2），不应该像装配图（图 3
20、-1-1)中的六边形与内切于圆。图 5-1 螺钉画法 图 5-2 螺栓连接画法图 5-3 右旋弹簧画法江苏大学工程图学课程设计说明书16第六章、小结与感悟在本次课程设计，我完成了装配图的绘制，拆画零件图中的阀体、阀门、垫片、螺杆以及对这几个零件进行 CAD 三维建模；并将各组员的 CAD 三维模型进行汇总，制作了回油阀的爆炸图，将回油阀各个零件拼装成一个完整的回油阀模型，并制作了整个回油阀模型的四分之一剖切，此外还完成了回油阀课程设计说明书和 PPT。并解答了回油阀图中的四个问题，指出了其中的错误，并给出了解决方案。通过这一次的课程设计，我对由装配图拆画零件图的方法有了更好的总结，对回油阀的工
21、作原理有了更深入的了解。巩固了工程制图方面的知识，提高了我的 CAD 制图能力，建模能力，空间想象力，动手能力。同时也极大地锻炼了查阅资料的能力。课程设计过程中，各组员之间分工明确，互相帮助，有条不紊的展开工作，也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契，增强了团队合作能力。这次工程图学课程设计让我们了解了课程设计的全过程，学会了撰写设计说明书（包括书写格式、图文排版以及必要的图形图像处理），制作 PPT。通过这几天的学习，对自身的各个方面的能力都有了一定的提升。这些对我们将来的学业将会有很大的帮助！江苏大学工程图学课程设计说明书17参考文献【1】戴立玲，袁浩，黄娟现代机械工程制图. 北京：科学出版社，2014.6 【2】王先逵.机械制造工艺学（第 2 版）.北京：机械工业出版社，2006.1【3】崇凯.机械制造技术基础课程设计指南.北京：化学工业出版社，2006.12
