第六章 标准件.ppt

第六章标准件标准化 系列化 通用化是现代化生产的重要标志 实现 三化 可以多生产优质产品 缩短设计和制造时间 降低成本 增加经济效益 标准化是 三化 的基础 一个国家的工业标准化程度 可以反映工业生产的水平 在机械制造业 标准化涉及材料 尺寸 表面粗糙度 公差 以及零件结构要素 标准零件和标准部件等 国家标准对标准结构要素 标准零件 标准部件都规定了一系列的画法 符号和代号 从而减少了制图的工作量 提高了设计的速度和质量 本章着重介绍螺纹 多为标准结构要素 及螺纹连接体 多为标准零件 的基本知识 画法和标记方法 并介绍一些其它常用的标准结构要素 标准零件和标准部件的有关标准 第一节螺纹及螺纹连接件一 螺纹 一 螺纹的形成一平面图形 如三角形 矩形 梯形等 绕一圆柱作螺旋运动 形成一圆柱螺旋体 工业上 常将螺旋体称为螺纹 在圆柱外表面上加工的螺纹称为外螺纹 在圆柱内表面上加工的螺纹 称为内螺纹 在加工螺纹的过程中 由于刀具的切入 或压入 构成了凸起和沟槽两部分 凸起的顶端称为螺纹的牙顶 沟槽的底部称为螺纹的牙底 牙顶到牙底的垂直距离称为牙型高度 在通过螺纹轴线的剖面上 螺纹的轮廓形状称为螺纹牙型 螺纹的最大直径称为螺纹大径 螺纹的最小直径称为螺纹小径 二 螺纹的结构1 螺纹末端为了防止外螺纹起始圈损坏和便于装配 通常在螺纹起始处做出一定形式的末端 2 螺纹收尾和退刀槽车削螺纹的刀具将近两万末尾时要逐渐离开工作 因而螺纹末尾附近的螺纹牙型不完整会出现螺尾 为避免产生螺尾 应预制出一个退刀槽 三 螺纹的要素1 螺纹牙型 通过螺纹轴线的螺纹牙齿的剖面形状 如三角形 梯形 锯齿形等 2 大径 也称公称直径 3 旋向 左旋或右旋 逆时针旋转时旋入的为左旋 顺时针旋转时旋入的为右旋 4 线数 在同一圆柱面上切削螺纹的线数 只切削一条的称为单线螺纹 切削两条的称为双线螺纹 通常把切削两条以上的称为多线螺纹 5 螺距和导程 在导面的素线方向上相邻两牙对应两点间的距离称为螺距 导程为同一条螺线上相邻两牙对应两点间的距离 单线螺纹螺距和导程相同 而多线螺纹螺距等于导程除以线数 在螺纹的要素中 牙型 大径和螺距是决定螺纹最基本的要素 通常称为螺纹三要素 凡螺纹三要素符合标准的称为标准螺纹 螺纹的线数和旋向 如果没有特别注明 则为单线右旋螺纹 四 螺纹的分类螺纹按用途分为两大类 即联接螺纹和传动螺纹 1 联接螺纹常用的五种标准螺纹 即粗牙普通螺纹 细牙普通螺纹 锥螺纹 管螺纹 椎管螺纹 上述五种螺纹牙型皆为三角形 其中普通螺纹的牙型为等边三角形 牙型角为60 细牙和粗牙的区别是在大径相同的条件下 细牙螺纹比粗牙螺纹的螺距小 米制锥螺纹的牙型为等边三角形 牙型角为60 英寸制管螺纹和锥管螺纹的牙型为等腰三角形 牙型角为55 公称直径以英寸 每英寸 25 4毫米 为单位 并以每英寸螺纹长度中有几个牙来表示牙型粗细 管螺纹多用于管件和薄壁零件的联接 其螺距与牙型均较小 2 传动螺纹是用作传递动力或运动的螺纹 常用的有两种标准螺纹 1 梯形螺纹梯形螺纹牙型为等腰梯形 牙型角为30 是最常用的传动螺纹 2 锯齿形螺纹锯齿形螺纹是一种受单向力的传动螺纹 牙型为不等腰梯形 一侧边与铅垂线的夹角为30 另一边为3 形成33 的牙型角 以上是标准螺纹 若螺纹仅牙型符合标准 大径或螺距不符合标准者 称为特殊螺纹 若牙型也不符合标准者 称为非标准螺纹 如方牙螺纹 五 螺纹的规定画法1 外螺纹国标规定螺纹的牙顶 大径 及螺纹终止线用粗实线表示 牙底 小径 用细实线表示 在螺杆的倒角或倒圆部分也应画出 在垂直于螺纹轴线的投影面视图中 表示牙底的细实线图只画约3 4圈 此时轴上的倒角省略不画 2 内螺纹剖开表示时 牙底 大径 为细实线 牙顶 小径 及螺纹终止线为粗实线 不剖开表示时 牙底牙顶和螺纹终止线皆为虚线 在垂直于螺纹轴线的投影面的视图中 牙底仍画成约为3 4圈的细实线 绘制不穿通的螺孔时 应将钻孔深度和螺纹部分的深度分别画出 需要表示螺纹收尾时 螺纹部分的牙底用与轴线成30 的细实线表示 3 内外螺纹联接的画法国标规定 在剖视图中表示螺纹连接时 其旋合部分应该按外螺纹的画法表示 其余部分仍按各自的画法表示 4 非标准螺纹的画法画非标准牙型的螺纹时 应画出螺纹牙型 并标出所需的尺寸及有关要求 六 螺纹规定代号的标注螺纹用规定代号标注 螺纹代号的一般格式是 牙型符号 公称直径 旋向 或 螺距 单线时 导程 线数 多线时 46 935 在标注时 对常用的单线 右旋螺纹 其线数和旋向可省略不注 对牙型符标准的特殊螺纹应在牙型符号前加注 特 字 必要时可注出极限数值特T50 5 d247 445 螺纹中径 在实际使用时 螺纹的完整标记是由螺纹代号 螺纹公差代号和螺纹旋合长度代号组成 格式是 螺纹代号 螺纹公差代号 中径 顶径 旋合长度 螺纹公差是由表示其大小的公差等级数字和表示位置的字母所组成 对内螺纹用大写字母 外螺纹用小写字母 例如 6H 6g等 如螺纹的中径公差带与顶径公差代号不同 则分别注出 如 M10 5g6g 顶径公差代号中径公差带代号如果中径与顶径公差带代号相同 则只注一个代号 如 M10 1 6H常用的内 外螺纹公差带规定如下 1 对内螺纹规定为G H两种位置 对外螺纹规定为规定e f g h四种位置 2 对内螺纹小径和中径规定为4 5 6 7 8五种公差等级 对外螺纹大径规定为4 6 8三种公差等级 对外螺纹中径规定为3 4 5 6 7 8 9七种公差等级 3 对螺纹的旋合长度规定为短 S 中 N 长 L 三种 4 按三种旋合长度给出了精密 用于精密螺纹 中等 一般用途 粗糙 精度要不高或制造比较困难时用 三种精度 并按S N L选用常用的内 外螺纹公差带 内螺纹 精度级用4H 4H5H 5H6H 中等级用5H 6H 7H 粗糙级用7H 外螺纹 精密级用4h 中等级用6e 6f 6g 6h 粗糙级用8g 在一般情况下 不标注螺纹旋合长度 必要时 加注旋合长度代号S或L 如 M10 5g6g S特殊需要时 可注明旋合长度的数值 如 M20 2左 7g6g 40 七 螺纹的测绘测量螺纹时 可采用如下步骤 1 确定螺纹线数及旋向 2 测量螺距 可用拓印法 即将螺纹放在纸上压出痕迹并测量 为准确起见 可测出几个螺距的长度 p 然后除以螺距的数量 n 即P p n 如有螺纹规 选择与被测螺纹能完全吻合的规片 其上刻有螺纹牙型和螺距 即可直接确定 3 用游标卡尺测大径 内螺纹的大径无法直接测出 可先侧小径 然后由附录查出大径 4 查标准 定代号 根据牙型 螺距和大径 或小径 查有关标准 定出螺纹代号 二 螺纹联接件 一 螺纹联接件的种类及用途常用的螺纹联接件有螺栓 双头螺栓 螺钉 螺母和垫圈等 螺栓 双头螺栓和螺钉都是在圆柱上切削出螺纹 起联接作用 其长短都是根据被连接零件的有关厚度决定的 螺栓用于被联接零件允许钻成通孔的情况 而双头螺栓用于被联接零件之一较厚或不允许钻成通孔的情况 故两端都有螺纹 一端螺纹用于旋入被联接零件的螺孔内 螺钉用于不经常拆开和受力较小的联接中 按用途可分为连接螺钉和紧定螺钉 螺母是和螺栓或双头螺柱等一起进行联接的 垫圈一般放在螺母下面 可避免旋紧螺母时损伤被联接零件的表面 弹簧垫圈可防止螺母松动脱落 二 螺纹联接件的画法1 按标准规定的数据画法2 按比例画图为了提高画图速度 螺纹联接件各部分的尺寸都可用d 螺纹的大径 的一定比例画出 称为比例画法 也称简化画法 采用比例画图时 螺纹联接件的有效长度L仍按被联接零件的有关厚度决定 3 螺纹联接件的规定标记标准的螺纹联接件 都有规定标记 标记的一般格式如下 螺母M10GB52 76 表示 粗牙普通螺纹 公称直径为10毫米的六角螺母 垫圈B10GB97 76 表示 公称直径为10毫米 按B型制造的垫圈 这里的公称直径是使用垫圈的螺纹联接件的螺纹大径 名称 类型及规格 标准号 三 螺纹联接件的画法其规定画法如下 1 两个零件接触面处画一条粗实线 2 作剖视所用的剖切平面沿轴线 或对称中心线 通过实心零件或标准件 螺栓 双头螺栓 螺钉 螺母 垫圈等 时 则这些零件均按不剖绘制 即仍画其外形 3 在剖视中 表示相互接触的两零件时 它们的剖面线方向应该相反 而同一个零件在各剖视图中 剖面线的方向和间隔应该相同 四 螺纹联接件有效长度的确定 五 画螺纹联接件联接的注意点 第二节其它常用标准件及标准要素常用标准件除螺纹联接件外 还有键 销 和滚动轴承 一 键为使轮与轴联接在一起转动 常在轮 孔 与轴的接触面处开一条键槽 将键嵌入 一 键的画法和规定标记1 普通平键普通平键有A型 圆头 B型 方头 和C型 单圆头 三种 联接时顶面与轮毂间应有间隙 要画两条线 侧面与轮和轴及底面与轴之间皆接触 只画一条线 2 半圆键半圆键常用在载荷不大的传动轴上 联接情况和画图要求与普通平键相似 两侧面与轮和轴接触 顶面应有间隙 3 楔键楔键有普通楔键和钩头楔键两种 普通楔键又有A型 圆头 B型 方头 和C型 单圆头 三种 钩头楔键只有一种 楔键顶面是1 100的斜度 装配时打入键槽 依靠键的顶面和底面与轮和轴之间挤压的摩擦力而联接 故画图时上下两接触面应画一条线 4 各种键的规定标记示例 圆头普通平键 宽12mm 高8mm 长50mm 其规定标记为 键12 50GB1096 79其中 A型 的 A 字省略不注而B型C型要标注出来 半圆键 宽6mm 高10mm 直径25mm 长24 5mm 其规定标记为 键6 25GB1099 79单圆头普通楔形 C型 宽16mm 高10mm 长100mm 规定标记为 键C16 100GB1564 79钩头楔键 宽18mm 高11mm 长100mm 其规定标记为 键18 100GB1565 79 二 花键的规定画法及其标注花键是一种常见的标准要素 它本身的结构和尺寸都已标准化 得到广泛应用 花键的齿形有矩形和渐开线型等 其中矩形花键应用最广 下面只介绍矩形花键轴及孔的画法与尺寸注法 1 外花键的画法在平行于外花键轴线的投影面的视图中 大径用粗实线 小径用细实线绘制 并用剖面画出全部齿形 或一部分齿形 但要注明齿数 工作长度的终止度和尾部长度的末端均用细实线绘制 并与轴线垂直 尾部则画成与轴线成30 的斜线 花键代号应指在大径上 2 内花键的画法在平行于花键轴线的投影面上的剖视图中 大径及小径均用粗实线绘制 并用局部视图画出全部齿形 或一部分齿形 但要注明齿数 3 花键联接的画法用剖视表示花键联接时 其联接部分用花键轴的画法表示 4 花键的注法花键的标注方法有两种 一种是在图中注出公称尺寸D 大径 d 小径 b 键宽 和z 齿数 等 另一种是用指引线注出花键代号型式为z D d b 如6 50 45 12 无论采用哪种注法 花键工作长度L都要在图上注出 二 销销在机器中 可起定位和联接作用 常用的销有圆柱销 圆锥销和开口销等 开口销常要与槽型螺母配合使用 它穿过螺母上的槽和螺杆上的孔以防螺母松动 销的规定标记示例 直径10mm 长60mm 直径允差为jc4 x7 的圆柱销 销10jc4 x7 60GB119 76直径12mm 长45mm 直径允差为d4 h8 的圆柱销 销12d4 h8 45GB119 76直径10mm 长100mm的圆锥销 销10 100GB117 76公称直径d0为3mm L长为16mm的开口销 销3 16GB91 76应当注意 公称直径d0 3mm是指轴 或螺杆 上销孔的直径 而开口销的实际直径d 2 7mm 三 滚动轴承滚动轴承是支承轴的部件 它具有结构紧凑 摩擦阻力小等特点 在机器中广泛使用 滚动轴承是标准的部件 因此 在画图时不必画出它的零件图 只在装配图中根据外径 内径 宽度等几个主要尺寸 按比例画法将其一半近似地画出它的结构特征 而另一半则画出其轮廓 再用细实线画上对角线 在装配图的明细栏中写出其代号 滚动轴承一般是用一组数字表示其结构 类型和内径的 有些用四位数字表示 也有多至七位数的 滚动轴承的规定标记示例 单列向心球轴承206表示轴承内径d 06 5 30表示轻窄系列其规定标记为 轴承206GB273 3 82右起第四位无数字时 是省略了轴承类型的代号0 表示为单列向心球轴承 单列圆锥滚子轴承7308表示轴承内径d 08 5 40表示中窄系列表示单列圆锥滚子轴承其规定标记为 轴承7308GB273 1 81单列向心推力球轴承6602表示轴承内径d 15表示中宽系列表示单列向心推力球轴承其规定标记为 轴承6602GB301 84 第七章常用件 在机器或设备中 除一般零件和标准件外 还有一些常用零件 如齿轮 弹簧等 常用件应用广泛 结构定型 某些部分的尺寸也有统一的标准 这些零件在制图中都有规定画法 本章将介绍常用件的基本知识和规定画法 第一节齿轮齿轮在机器中是传递动力和运动的零件 齿轮传动可以完成减速 增速 变向 换向等动作 1 圆柱齿轮一般用于两平行轴之间的传动 2 圆锥齿轮常用于两交叉轴之间的传动 3 蜗轮与蜗杆常用于两交叉轴之间的传动 在传动中 为了运动平稳 啮合正确 齿轮轮齿的齿廓曲线可以制成渐开线 摆线或圆弧 轮齿的方向有直齿 斜齿 人字齿或弧形齿 齿轮有标准齿轮与非标准齿轮之分 具有标准齿的齿轮称为标准齿轮 下面仅讲述齿廓曲线为渐开线的标准齿轮的基本知识和规定画法 一 齿轮的基本参数和基本尺寸间的关系 一 直齿轮直齿圆柱齿轮简称直齿轮 1 齿轮的名词术语 1 节圆直径d 分度圆直径d 连心线O1O2上两相切的圆称为节圆 其直径用d 表示 加工齿轮时 作为齿轮轮齿分度的圆称为分度圆 其直径用d表示 在标准齿轮中 d d 2 节点P 在一对啮合齿轮上 两节圆的切点 3 齿顶圆直径da 齿轮顶部的圆称齿顶圆 其直径用da表示 4 齿根圆直径df 齿槽根部的圆称为齿根圆 其直径用df表示 5 齿距p 齿厚s 槽宽e 在节圆或分度圆上 两个相邻的同侧齿面间的弧长称为齿距 用p表示 一个轮齿齿廓间的弧长称为齿厚 用s表示 一个齿槽齿廓间的弧长称槽宽 用e表示 在标准齿轮中 s e p s e 6 齿高h 齿顶高ha 齿根高hf 齿顶圆与齿根圆的径向距离称齿高 用h表示 齿顶圆与分度圆的径向距离称齿顶高 用ha表示 分度圆与齿根圆的径向距离称齿根高 用hf表示 h ha hf 7 啮合角 压力角 齿形角 两相啮轮齿齿廓在P点的公法线与两节圆的公切线所夹的锐角称啮合角 也称压力角 加工齿轮的原始基本齿条的法向压力角称齿形角 用 表示 啮合角 压力角 齿形角 2 相啮齿轮的运动关系设 n1 z1代表主动齿轮每分钟的转数及齿数 n2 z2代表主动齿轮每分钟的转数及齿数 i代表两齿轮的传动比 则i n1 n2 z2 z1按O2P O1P n1 n2的比例关系 在两齿轮O1O2连心上取一点P 然后分别以O1O2为轴线 作通过P点的两个圆柱 即节圆 在齿轮啮合传动时 相当于一对假想的圆柱相互无滑动的滚动 故d1 d2 2O1P 2O2P n2 n1 3 齿轮的尺寸参数关系若以z表示齿数哦 则齿轮分度圆周总长为 d zp 1 因此 分度圆直径d p z 2 式中p 称为齿轮的模数 用m表示 即m p 3 由 2 3 式 得出d m z即m d z 从 3 式可以看出 模式m愈大 轮齿就愈大 模数愈小 轮齿就愈小 互相啮合的两齿轮 其齿距p应相等 因此它们的模数m亦应相等 齿轮的模数m确定后 按照与m的比例关系可算出齿轮的各基本尺寸 我国标准齿轮的齿高h 2 25m齿顶高ha 1m齿根高hf 1 25m根据上述关系可决定齿轮的齿顶圆直径和齿根圆直径 齿顶圆直径 da d 2ha mz 2m m z 2 或m da z 2齿根圆直径df d 2hf mz 2 5m m z 2 5 采用英制轮齿的一些国家的齿轮标准制度为径节制 即用径节 P 表示轮齿的大小 P的数值等于每一英寸分度圆直径上占有的齿数即 P z d此处分度圆直径d的单位为英寸 二 斜齿轮斜齿圆柱齿轮简称斜齿轮 相啮合的一对斜齿轮 其轴线仍保持平行 三 圆锥齿轮传递两相交轴 一般两轴交成直角 间的回转运动和动力可用成对的圆锥齿轮 圆锥齿轮分为直齿 斜齿 螺旋齿和人字齿等 圆锥齿轮的轮齿是在圆锥面上制出的 因而一端大 另一端小 为了计算和制造方便 规定根据大端模数 m D z 来计算和决定其它各基本尺寸 为圆锥齿轮的各部分名称及其啮合图 四 蜗杆蜗轮蜗杆蜗轮是用来传递空间交叉两轴间的回转运动 最常见的是两轴交叉成直角 而蜗杆蜗轮的传动比i通常可达到40 50 而一般圆柱齿轮或圆锥齿轮的传动比在1 10范围内 因此传动比愈大 齿轮所占的空间也就相对增大 但蜗杆蜗轮没有这个缺点 因而被广泛地应用于传动比较大的机械传动中 蜗杆蜗轮传动的缺点是摩擦大 发热多 效率低 在一对相互啮合的蜗杆蜗轮中 标准规定以蜗杆的轴向模数 轴向齿距除以 mx为标准模数 也等于蜗轮的端面模数mt 蜗轮的螺旋角 相当于斜齿轮的螺旋角 与蜗杆的导程角 即蜗杆齿形的螺旋线升角 大小相等 方向相同 蜗杆的分度圆直径与轴向模数的比值用q表示 二齿轮的规定画法为了简明地表达齿轮的轮齿部分 国家标准GB4459 2 84规定了齿轮的画法 一 圆柱齿轮的画法1 单个圆柱齿轮的画法按国标规定 在垂直于齿轮轴线的投影面的视图上不必剖开 而将齿顶圆 齿根圆 分度圆分别用粗实线 细实线 点划线画出 另一视图一般是画成剖视 而轮齿规定不剖 并用粗实线表示齿顶线表示齿顶线和齿根线 用点划线表示分度线 若为斜齿或人字齿 则该视图可画成半剖视 并用三条细实线表示轮齿的方向 在齿轮工作图中 除具有一般零件工作图的内容外 齿顶圆直径 分度圆直径及有关齿轮的基本尺寸必须直接注出 齿根圆直径规定不注 并在图样右上角的参数表中 注写模数 齿数等基本参数 2 圆柱齿轮的啮合画法 二 圆锥齿轮的画法 三 蜗杆蜗轮的画法三齿轮的测绘 第二节弹簧一 概述弹簧是一种储能的零件 可用于减震 夹紧 测力 等装置 常遇到的弹簧有旋紧弹簧 板弹簧 平面涡卷弹簧和蝶形弹簧等 根据受力方向不同 圆柱螺旋弹簧可分为压缩弹簧 拉伸弹簧和扭转弹簧三种 二 弹簧的规定画法 根据GB4459 4 84 弹簧的真实投影很复杂 因此国家标准对弹簧的画法作了具体规定 一 在平行于螺旋弹簧轴线的投影面上的视图中 其各圈的轮廓应画成直线 二 有效圈数在四圈以上的螺旋