机械制图(近机、非机类)(第2版)第6章 标准件和常用件

2 第 6章 标准件和常用件 本章要点 螺纹的形成和螺纹的要素； 螺纹的种类和标记及连接画法； 常用螺纹紧固件的种类和标注及连接画法； 常用键的型式和标记及连接画法； 销的种类和标记及连接画法； 齿轮的主要参数和规定画法； 滚动轴承的构造、类型和代号规定画法； 圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法。 本章难点 常用螺纹紧固件的连接画法； 常用键的连接画法； 齿轮的主要参数和规定画法。 3 螺 纹 螺纹是在圆柱或圆锥表面上 ， 沿着螺旋线所形成的在其轴线方向具有相同剖面形状 (即规定牙型 )的连续凸出 (凸出是指螺纹两侧面间的实体部分 ， 又称 “ 牙 ” )部分 。 螺纹分外螺纹和内螺纹两种 ， 配对使用 。在圆柱或圆锥外表面上所形成的螺纹称为外螺纹；在圆柱或圆锥内表面上所形成的螺纹称为内螺纹 。 4 螺纹的形成和加工方法 各种螺纹都是根据螺旋线原理加工而成的。螺旋线是指沿着圆柱或圆锥表面运动的点的轨迹 (该点的轴向位移和相应的角位移成正比 )，称为螺旋线。 螺纹的加工大部分采用机械化批量生产。如果是小批量、单件生产，外螺纹、内螺纹都可以在车床上加工 5 螺纹的要素和种类 1. 螺纹的要素 按 995的有关规定，螺纹的要素有牙型、直径、线数、螺距、导程、旋向。当内外螺纹连接时，这六个要素必须相同。 1)牙型 在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状称为牙型 。 2)直径 (约定大写字母表示内螺纹，小写字母表示外螺纹 ) (1)大径 (d、 D)：指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径 (常称为公称直径 )。 (2)小径 (指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径。 (3)中径 (指一个假想圆柱或圆锥的直径。 3)线数 (n) 螺纹有单线和多线之分，沿一条螺旋线所形成的螺纹称为单线螺纹；沿两条或两条以上在轴向等距分布的螺旋线形成的螺纹称为双线螺纹，如图 4)螺距 (P) 螺距是指相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离，如图 5)导程 (S) 导程是指同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离。 6)旋向 螺纹的旋向指内、外螺纹旋合时的旋转方向。 6 螺纹的要素和种类 2. 螺纹的种类 螺纹的种类较多，用途也较广，按照螺纹的用途将常用的螺纹分为连接和紧固用螺纹、传动螺纹两种。 1) 连接和紧固用螺纹 (1)普通螺纹：普通螺纹牙型为三角形，有粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹。 (2)管螺纹：管螺纹有非螺纹密封的管螺纹和用螺纹密封的锥管螺纹。 2) 传动螺纹 传动螺纹主要用于传递动力和运动，常用的有梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹。 7 螺纹的标记 1. 普通螺纹的标记 (1972003) 1)普通螺纹的标记格式 普通螺纹的完整标记由螺纹代号、螺纹公差带代号和螺纹旋合长度代号三部分组成 。 2)标记示例 某粗牙普通外螺纹，大径为 10旋，中径公差带为 5g，顶 (大 )径公差带为 6g，短旋合长度，则其标记为：。 某细牙普通内螺纹，大径为 10距为 旋，中径公差带为 6H，顶 (小 )径公差带为 6H，中等旋合长度，其标记为： 1H。 8 螺纹的标记 2. 管螺纹的标记 由于管螺纹按其性能分成用螺纹密封的管螺纹 (127162002)和非螺纹密封的管螺纹 (73072001)，两种管螺纹的标记分述如下。 (1)用螺纹密封的管螺纹有圆锥外螺纹、圆锥内螺纹和圆柱内螺纹三种，因此其连接有圆锥内螺纹与圆锥外螺纹、圆柱内螺纹与圆锥外螺纹配合两种形式。其标记由螺纹特征代号、尺寸代号和旋向代号所组成，规定格式如下： 螺纹特征代号 尺寸代号一旋向代号 其中，螺纹特征代号：用 寸代号用 1/2， 3/4， 1 表示 (其中数字表示管螺纹的通孔直径，参见附录的附表 3)。当螺纹为左旋时，在后边加注 旋螺纹不标注旋向代号。 (2)非螺纹密封的管螺纹，其内、外螺纹都是圆柱管螺纹，其标记由螺纹特征代号、尺寸代号、公差等级代号和旋向代号所组成，规定格式如下： 螺纹特征代号 尺寸代号 公差等级代号 旋向代号 螺纹特征代号用 寸代号用 1/2， 3/4， 1 表示 (其中数字表示管螺纹的通孔直径，参见附录的附表 3)。螺纹公差等级代号：对外螺纹分 A、 内螺纹则不标记。当螺纹为左旋时，在后边加注 旋螺纹不标注旋向代号。 9 螺纹的标记 3梯形螺纹的标记 (986) 梯形和锯齿形螺纹的完整标记由螺纹代号、公差带代号和旋合长度代号三部分组成，其规定格式如下： 螺距 (单线 ) 螺纹特征代号 公称直径 螺距或旋向 中径公差带 旋合长度 导程 (多线 ) 梯形螺纹特征代号用 齿形螺纹特征代号用 旋螺纹用 果是右旋螺纹，则不标注；两种螺纹只标注中径公差带 (常用的公差带参见附录的附表 2)；旋合长度只有中等旋合长度 (N)和长旋合长度 (L)两组，若为中等旋合长度则不标注。 4锯齿形螺纹的标记 ( 135761992) 某右旋锯齿形螺纹，公称直径为 32距为 7旋，中径公差带为 7c，中等旋合长度，其标记为： 77c。 10 螺纹的规定画法 由于螺纹是标准件且大多数采用专用机床加工，所以不需要按真实形状画出投影图。为了简化作图，螺纹的规定画法，应按 995的有关规定 。 国家标准规定，公称直径以 标记应直接标注在大径的尺寸线或其延长线上；管螺纹，其标记一律标注在引出线上，引出线应由大径处引出或由对称中心线处引出。 11 常用螺纹紧固件 常用螺纹紧固件的种类和标记 1. 常用螺纹紧固件的种类 螺纹紧固件 (螺纹连接件 )就是用一对内、外螺纹连接和紧固一些零部件的标准件。常用的螺纹紧固件有螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈等 。 2. 常用螺纹紧固件的标记 对符合标准的螺纹紧固件，不需要画出零件图，根据螺纹紧固件的规定标记，就能在相应的标准中，查出有关尺寸。 12 常用螺纹紧固件连接画法 1. 基本规定 (1)相邻两零件接触表面画一条线，不接触表面画两条线 (无论间隙多小 )。 (2)在剖视图中，相互接触的两个零件其剖面线方向应相反或方向一致、间隔不等；而同一零件在各剖视图中，剖面线的方向相同、间隔相等。 (3)当剖切平面通过标准件和实心零件的轴线时，这些零件都按不剖绘制。 (4)螺纹紧固件的画法常用的有两种。 查表法：由紧固件的规定标记，查阅相应标准中的有关尺寸画图。 比例画法：根据螺纹公称直径 (D或 d)，按比例计算画图所需尺寸后画图。 2. 螺纹紧固件连接画法 1)螺栓连接 螺栓连接用于被连接零件都不太厚并能钻成通孔或经常拆卸的场合，连接时，将螺栓的杆部穿过两个被连接零件的通孔，在制有螺纹的一端套上垫圈并拧紧螺母 。 2)螺柱连接 螺柱主要用于被连接的零件其中之一较厚，不便钻通孔。采用螺栓连接时，在较厚的零件上加工成不通的螺孔，另一被连接零件钻通孔。 13 常用螺纹紧固件连接画法 画图时注意以下几点。 (1)旋入端的螺纹终止线应与两被连接零件接触面的投影在同一条直线上。 (2)弹簧垫圈的外径可按 D=度按 S=栓伸出螺母的长度a= (3)弹簧垫圈开口的投影按与水平向左成 60 ， 两个面的投影与中心线的交点绘制两条粗实线 (或用线宽约为 2绘制。 (4)螺孔孔深度和螺孔深度的比例画法 。 3)螺钉连接 螺钉连接同样用于被连接的零件其中之一较厚，在较厚的零件上加工成不通的螺孔，另一个较薄的被连接零件钻通孔；由于不常拆卸且受力不大，不需要采用螺栓连接和螺柱连接，也不需要与螺母配用的场合。 画图时注意以下几点。 (1)螺杆上的螺纹终止线应位于螺孔孔口的上方。 (2)螺钉头部的开槽在投影为圆的视图中可按与水平向右成 45 角、线宽约为 2 (3)螺钉公称长度按 L+估算，然后从有关手册中选取相近的标准长度值 。 14 键、销连接 键连接 键通常用来连接轴和装在轴上的转动零件 (如齿轮、皮带轮 )，起传递扭矩的作用 。 1. 常用键的型式和标记 键的种类较多，常用的键有普通平键、半圆键、钩头楔键 。 2. 键连接画法 普通平键、半圆键是标准件，装配时先将键嵌入轴的键槽内，再把轴与键对准齿轮孔上的键槽插入，使轴与齿轮连接。 键连接的画法 ： 普通平键：键侧面接触，顶面留有一定的间隙，键的倒角或圆角可省略不画 半圆键：键侧面接触，顶面有间隙 钩头楔键：键与槽在顶面、底面、侧面同时接触，均无间隙 15 销连接 销是标准件，主要起定位作用，也可以用来连接和锁紧零件。常用销有圆柱销、圆锥销和开口销等 。销的型式和标记如表所示。 名称 标 准 号 图 例 标记示例 圆 锥 销 1172000 直径 d=10度 l=100料 35号钢，热处理硬度 28 38经表面处理 销 117 100 圆锥销的公称尺寸是指小端直径 圆 柱 销 2000 直径 d=10差为 度 l=80料为钢，不经表面处理 销 1080 直径 d=12，公差为 度 l=60料为 面简单处理 销 12 口 销 912000 公称直径 d=4销孔直径 )， L=20料为低碳钢，不经表面处理 销 91 4 20 16 齿 轮 齿轮是广泛用于机器或部件中的传动零件。齿轮的参数中只有模数，压力角已经标准化，因此，它属于常用件。齿轮不仅可以用来传递动力，并且还能改变转速和回转方向。 常用齿轮按两轴的相对位置不同，其传动形式及应用有以下几种。 (1)圆柱齿轮用于平行两轴之间的传动。 (2)圆锥齿轮用于相交两轴之间的传动。 (3)蜗杆、蜗轮用于交错两轴之间的传动。 17 圆柱齿轮 圆柱齿轮的齿形有渐开线、摆线、圆弧等形状，常见的圆柱齿轮有直齿、斜齿、人字齿 。 1. 直齿圆柱齿轮各部分的名称及尺寸关系 1)分度圆 设计、制造齿轮时，作为齿轮分度的圆称为分度圆；它是一个假想圆柱面与端平面的交线，用 2)齿顶圆 齿轮齿顶圆柱面与端平面的交线称为齿顶圆，直径用表示。 3)齿根圆 齿轮齿根圆柱面与端平面的交线称为齿根圆，直径用表示。 4)齿距、齿厚和槽宽 (1)齿距：相邻两齿在分度圆上对应点间的弧长称为齿距，用 (2)齿厚：一个轮齿在分度圆上两侧齿廓间的弧长称为齿厚，用 (3)槽宽：一个齿槽齿廓间在分度圆上的弧长称为槽宽，用 于标准齿轮有： s = e = p/2 或 p= s+e 5)齿高和齿宽 (1)齿顶高：齿顶圆与分度圆间的径向距离，称为齿顶高。 (2)齿根高：齿根圆与分度圆间的径向距离，称为齿根高。 (3)齿高 h：齿根圆与齿顶圆间的径向距离称为齿高，用 h = hf+ (4)齿宽 b：轮齿部分沿分度圆柱面的直母线方向度量的宽度。 18 圆柱齿轮 6)齿数、模数、压力角 (1)齿数：齿轮的轮齿个数称为齿数，用 (2)模数：由于分度圆周长 d = d =。式中 为无理数，为了计算方便，令 m = p/，则有 d = 位为 (3)压力角：两个相啮合的齿轮齿廓曲线在节点 齿廓的受力方向 )与两节圆的内公切线 (节点的瞬时运动方向 )所夹的锐角，称为压力角 。 7)传动比 (式中分别为两个齿轮的转速，分别为两个齿轮的齿数 )。 8)中心距 a 两个啮合齿轮轴线间的距离称为中心距，用 2. 圆柱齿轮的规定画法 (993) 1)单个齿轮的规定画法 (1)在投影为圆的视图中，齿顶圆和齿顶线用粗实线表示；分度圆和分度线用细点画线表示；齿根圆和齿根线用细实线表示，也可省略不画。 (2)在齿轮投影为非圆的视图中，一般采用全剖或半剖，轮齿部分按不剖处理，齿顶线和齿根线用粗实线表示，分度线用细点画线表示；若要表示斜齿、人字齿，可在外形视图上用三条与轮齿方向一致的细实线表示 (直齿不需要表示 )。 (3)齿轮的其他结构，按投影画出 。 19 圆柱齿轮 2)啮合画法 啮合条件：模数相等、齿形相同、轮齿方向相同、压力角相等。 (1)在齿轮投影为非圆的剖视图中，当剖切平面通过两啮合齿轮轴线时，分度线用一条细点画线表示，两条齿根线分别用粗实线表示；将其中一个齿轮的齿顶线画粗实线，另一个齿轮被挡住的齿顶线画虚线 (注意这两条线之间应有 ，也可省略不画。 (2)在齿轮端视图 (投影为圆的视图 )中，齿顶圆均用粗实线表示 (啮合区内可省略不画 )，分度圆用细点画线表示，且两分度圆相切，齿根圆用细实线表示 (也可省略不画 )，一般略去不画。 (3)在平行于齿轮轴线的投影面的外形视图中，啮合区的齿顶线不需画出，节线用粗实线绘制。若要表示斜齿、人字齿，可在外形视图上用三条与轮齿方向一致的细实线表示 (直齿不需要表示 )。 3. 直齿圆柱齿轮的测绘 (1)确定模数。先数出齿轮的个数，并测量齿顶圆直径；再根据齿顶圆直径公式计算模数 (注意参照标准模数进行圆整 )。 (2)按有关公式计算齿轮有关尺寸。 (3)按零件测绘的方法，测量其他各部分尺寸。 (4)绘制零件图。 4. 齿轮与齿条啮合的画法 当齿轮的直径无限大时，齿轮就成为齿条，此时，齿顶圆、分度圆、齿根圆、齿廓曲线都成为直线，其画法与圆柱齿轮的画法大同小异 。 20 直齿锥齿轮 锥齿轮又称伞齿轮。锥齿轮可分为直齿、斜齿、螺旋齿。 1. 直齿锥齿轮轮齿有关部分的名称及尺寸关系 (1)分度圆锥角 ：锥齿轮轴线与分度圆锥母线的夹角。 (2)模数 m：设计、制造齿轮的重要参数。 (3)分度圆 d：设计、制造齿轮时，作为齿轮分度的圆称为分度圆。 d= (4)齿顶高 ha=m。 (5)齿根高 (6)齿高 h： h=ha+ 2. 直齿锥齿轮的规定画法 1)单个画法 (1)在齿轮投影为非圆的视图中，一般采用全剖，轮齿部分按不剖处理，齿顶线和齿根线用粗实线表示，分度线用细点画线表示；齿顶线、齿根线和分度线的延长线交于轴线。 (2)在投影为圆的视图中，大端和小端齿顶圆用粗实线表示，大端分度圆用细点画线表示 (在剖视图中按投影规律画出，不必计算其直径 )，不画大端齿根圆和小端齿根圆及小端分度圆。 (3)齿轮的其他结构，按投影画出。 2)啮合画法 锥齿轮啮合时，两分度圆锥相切，两轴线相交成 90 且锥顶交于一点，齿轮轮齿部分的画法与单个锥齿轮画法相同；啮合区的画法与直齿圆柱齿轮啮合画法相同 21 蜗杆、蜗轮 蜗杆、蜗轮用于垂直交叉的两轴之间的传动。蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。 1. 主要几何要素的名称、代号和尺寸计算 (1)模数：蜗杆的轴向模数 蜗轮的端面模数 用标准模数，用 (2)蜗杆直径系数： q=蜗杆分度圆直径 d/蜗杆轴向模数 m。 q 的数值可查阅 8。 (3)中心距： A=(d1+2=m(q+2。 2. 蜗杆、蜗轮的画法 1)蜗杆的规定画法 蜗杆的规定画法与圆柱齿轮的画法基本相同。 2)蜗轮的规定画法 (1)在投影为圆的视图上，只画顶圆 (最大圆 )和分度圆，喉圆、齿根圆不画。 (2)剖视图上的画法与圆柱齿轮相同。 22 蜗杆、蜗轮 3. 蜗杆、蜗轮的啮合画法 (1)在蜗轮投影为非圆的视图上取全剖视图，当剖切平面通过蜗轮的轴线时，蜗杆的齿顶圆用粗实线绘制，蜗轮的轮齿与蜗杆的轮齿投影重合部分，只画蜗杆的投影，必要时，在蜗轮投影为圆的视图上的啮合区，可采用局部剖 。 (2)在蜗轮投影为圆的视图上，蜗杆和蜗轮各按规定画法绘制，在啮合区内蜗杆的分度线应与蜗轮的分度圆相切 。 23 滚 动 轴 承 滚动轴承的结构和类型及代号 1. 结构 滚动轴承由内圈、外圈、滚动体、隔离圈 (保持架 )组成。 2. 滚动轴承的类型和代号 滚动轴承代号是表示滚动轴承的结构、尺寸、公差等级、技术性能的产品特征符号。 1)基本代号 (滚针轴承除外 ) 基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸，是轴承代号的基础。 2)前置、后置代号 当轴承在结构型式、尺寸、公差、技术要求等改变时，可在其基本代号左右添 加补充代号。 3. 滚动轴承的标记 1)深沟球轴承 主要承受径向载荷，其标记为： 滚动轴承 6222 27694 2)圆锥滚子轴承 可同时承受径向载荷和一个方向的轴向载荷，其标记为： 滚动轴承 30312 29794 3)推力球轴承 主要承受轴向载荷，其标记为： 滚动轴承 51310 3011995 24 滚动轴承的画法 滚动轴承是标准组件，如需要画出滚动轴承的图形，则应按国家标准 998中的规定 (通用画法或特征画法及规定画法 )来绘制。 (1)各种符号、矩形线框和轮廓线均用粗实线绘制。 (2)矩形线框或外形轮廓的大小应与滚动轴承的外形尺寸一致，滚动轴承的各部分尺寸参看附录的附表 15附表 17。 (3)采用通用画法或特征画法时，十字形符号的中点位于矩形线框正中央。 (4)采用规定画法绘制滚动轴承的剖视图时，其滚动体不画剖面线，其各套圈剖面区域，画方向和间隔相同的剖面线。在不致引起误解时，也允许省略不画。 (5)在装配图中