第7章--标准件与常用件.doc

第7章 标准件与常用件螺钉、螺栓、螺母、垫圈、键、销等机器上大量使用的连接零件，国标对其在结构、尺寸等各方面都已制订了统一的标准，这些零件称为标准件zng螺纹紧固件联接装配图的比例画法，单个直齿圆柱齿轮及一对齿轮；齿轮、弹簧等零件的部分参数，国标也制订了统一的标准，这些零件称为常用件。本章主要介绍这些标准件和常用件的规定画法和简化画法、标记和有关标准的查阅方法。7.1 螺纹的规定画法和标注7.1.1 螺纹的形成和要素1. 螺纹的形成螺纹的形成可以看成为一平面图形(如三角形，矩形或梯形等)绕一圆柱作螺旋运动形成的螺旋体，这个平面图形就是螺纹的牙型。如果牙型部分在圆柱或圆锥外表面称为外螺纹，分布在内表面则称为内螺纹。如图7-1所示。 (a)外螺纹 (b)内螺纹图7-1 螺纹各部分的名称及大径、中径和小径2. 螺纹的要素公称直径、牙型、线数、螺距和旋向是螺纹的要素。其中牙型、公称直径和螺距是决定螺纹最基本的三要素。凡是三要素符合国标规定则称为标准螺纹。设计时尽量选用标准螺纹。(1) 公称直径 一般情况下公称直径指螺纹的大径尺寸(管螺纹除外)，用d (外螺纹)或D (内螺纹)表示。大径是指外螺纹的螺纹牙顶所在圆柱或内螺纹的螺纹牙底所在圆柱的直径；小径是指外螺纹的螺纹牙底所在圆柱或内螺纹的小径是指螺纹牙顶所在圆柱的直径，螺纹的中径是指经过牙型上沟槽和凸起宽度相等处所作的假想圆柱的直径。如图7-1所示。(2) 牙型 螺纹牙型指沿螺纹轴线剖切所得到的轮廓形状。不同的螺纹用途不同，牙型也不同，螺纹的牙型一般有三角形、梯形、锯齿形和矩形等。(3) 线数n 螺纹的线数指螺纹件上分布的螺纹条数，一般有单线(单头)或多线(多头)之分。连接螺纹常用单线，可不用标注。多线螺纹必须标注线数或螺距、导程。(4) 螺距P、导程S 螺距为相邻两个牙尖之间的轴向距离。导程为螺纹转一圈所旋进的轴向距离。如图7-2所示。螺距P与导程S、线数n的关系为：P = S / n。(a)单线螺纹 (b)多线螺纹 (a)左旋螺纹 (b)左旋螺纹图7-2 螺距与导程的关系 图7-3 螺纹旋向(5) 旋向 螺纹旋向分为左旋和右旋。按顺时针方向旋进的螺纹称右旋螺纹，按逆时针方向旋进的螺纹称为左旋螺纹。也可将螺纹竖起来看，螺纹可见部分向右上升的是右旋螺纹，向左上升的是左旋螺纹。如图7-3所示。7.1.2 螺纹的规定画法1. 内、外螺纹的规定画法(1) 外螺纹 画外螺纹时，在平行于螺纹轴线的投影面视图中，螺纹大径和终止线规定用粗实线表示；作图时小径按大经的0.85倍取值，用细实线表示，并且表示小径的细实线应画入倒角区。在垂直于螺纹轴线的投影面视图中，螺杆上倒角的投影圆略去不画，而表示小径的细实线圆只需画约3/4圈。如图7-4所示 。(2) 内螺纹 当内螺纹未被剖切时，所有不可见的螺纹图线均用虚线表示；当画剖视图时，在与螺纹轴线平行的投影面所得的视图中，螺纹大径用细实线表示，螺纹小径和螺纹终止线用粗实线表示，小径同样按大径的0.85倍取值，剖面线必须画到螺纹小径所在的粗实线；在垂直于螺纹轴线的投影面视图中，螺纹大径用细实线表示，画约3/4圆弧即可，螺纹小径用粗实线表示；在画不穿通的螺孔时，一般将钻孔深度画成比螺孔深0.5d，钻孔锥顶角画成120。如图7-5所示。大径用粗实线 小径用细实线图7-4 外螺纹画法(a)剖开画法 (b)不剖画法(c)不通螺孔的画法图7-5 内螺纹画法2. 螺纹连接的规定画法一般用全剖视图来表示内外螺纹旋合，实心螺杆按不剖画，旋合处按外螺纹的画法，其它部分按各自的规定画法表示。如图7-6所示。连图7-6 螺纹连接画法7.1.3 螺纹的种类和标注1. 螺纹的种类螺纹一般按用途分成两大类：连接螺纹和传动螺纹。如表7-1所示。表7-1 螺纹的类型种类连接螺纹传动螺纹普通螺纹管螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹牙型符号MRC R RP GTrB牙型图连接螺纹用于连接。常用的连接螺纹有粗牙普通螺纹、细牙普通螺纹和管螺纹三种，其共同点是牙型均为三角形。普通螺纹的牙型角为60，管螺纹为55。普通螺纹当大径相同时，细牙螺纹的螺距与牙型高度均小于粗牙螺纹，细牙螺纹一般用于薄壁零件的连接。传动螺纹用于传递动力和运动。常见的有梯形螺纹和锯齿螺纹。2. 螺纹标注(1) 普通螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹的标注普通螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹的完整标记为：螺纹代号 螺纹公差带代号 旋合长度代号1) 螺纹代号：主要说明螺纹牙型、公称直径、螺距、旋向等内容。其一般格式为：特征代号 公称直径 导程(P螺距) 旋向在标注时，粗牙普通螺纹不标注螺距，其它单线螺纹只标螺距。多线梯形螺纹和锯齿螺纹导程和螺距需同时标注。右旋螺纹旋向可省略不标，左螺纹则在后面加“左”字或“LH”。普通螺纹特征代号为“M”，梯形螺纹为“Tr”，锯齿螺纹为“B”。2) 公差带代号：螺纹公差带代号由数字和字母组成。数字表示其公差等级，字母表示其公差带位置(内螺纹用大写，外螺纹用小写)。如两代号相同则只注一个公差带代号。对梯形螺纹和锯齿螺纹只标注中径公差带代号。3) 旋合长度代号：普通螺纹旋合长度用字母S(短型)、N(中型)、L(长型)表示，中等旋合长度省略标记N。梯形螺纹和锯齿形螺纹旋合长度为N(中型)、L(长型)两种，中等旋合长度时N不注。(2) 管螺纹的标注各种螺纹标记格式为：特征代号 尺寸代号 中径公差代号 旋向代号1) 特征代号：非螺纹密封管螺纹用“G”表示；螺纹密封管螺纹，外螺纹用“R”表示，内螺纹用“RC”表示。2) 公称直径：取近似等于具有外螺纹的管子的孔径，单位用英寸表示。3) 中径公差代号：对特征代号为“G”的管螺纹，外螺纹分A、B两级标准，其它管螺纹则不标注。4) 旋向代号：左旋加注“LH”，右旋不注。例7-1 M202左-6g-S表示公称直径为20mm，螺距为2mm，公差带等级为6级，基本偏差为g，短旋合长度的左旋向普通细牙螺纹。例7-2 Tr 4014(P7)LH-8e-L表示公称直径为40mm，导程为14mm，螺距为7mm，中径公差带代号为8e，长旋合长度的双线左旋梯形外螺纹。7.2 螺纹紧固件常用的螺纹紧固件有螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母和垫圈等，在机械设计中只需写出它们的标记，而不需画出它们的零件图。本节只介绍其在连接装配图中的画法。7.2.1 螺栓连接螺栓用于被连接零件允许钻成通孔或经常拆卸的场合，连接时在制有螺纹的一端加装垫圈并拧上螺母，垫圈的作用是防止损伤零件表面并使其受力均匀。受拉螺栓连接采用图7-7中的比例画法。d1 = 1.1d k = 0.7d e = 2d h = 0.15d d2 = 2.2d m = 0.8db1 = (0.20.3)d b = (1.52)d R = 1.5d R1 =d r由作图决定图7-7 螺栓连接的比例画法装配图中的螺栓连接也可以采用简化画法，省略螺栓和螺母头部的六方倒角和螺栓螺纹端倒角。螺栓公称长度L按下式估算，然后从有关手册中选取相近的标准长度值。L 1 +2 + h + m + b1式中 L螺栓公称长度，1连接件1的厚度，2连接件2的厚度，h垫圈的厚度，m螺母的厚度，b1螺栓伸出螺母的长度。螺栓紧固件的标记见本书附录。7.2.2 螺柱连接螺柱连接用于连接零件不允许钻成通孔或连接零件之一较厚，不经常拆卸的场合。其一端螺纹旋入较厚零件的螺孔，另一端穿过较薄零件的通孔之中，加装垫圈并拧上螺母。双头螺栓公称长度L计算与螺栓连接相似，旋入端长度bm则可依据由螺孔的被连接零件材料去选用，以确保连接可靠。其中铜和青铜为 bm=1d、铸铁为bm =1.251.5d、铝为bm =2d。螺栓紧固件的标记见本书附录。 螺柱连接装配图的比例画法如图7-8所示。图中未标注比例值的尺寸，同螺栓连接比例画法。装配图中的螺柱连接也可以采用简化画法，省略螺母头部的六方倒角和螺栓螺纹端倒角。d2 = 1.5d m1 = 0.1d h = 0.2dbm查标准 L2 = bm+0.5d L3 = bm+d图7-8 双头螺旋柱连接比例画法7.2.3 螺钉连接螺钉连接用于不常拆卸且受力不大的场合，按用途一般可分为连接螺钉和紧固螺钉两种。其连接装配图中的比例画法，如图7-9所示，注意在俯视图(螺钉端视图)中，起子槽应画成45。图7-9 螺钉连接比例画法7.2.4 螺纹紧固件的规定标记螺纹紧固件规定标记为：名称 类型及规格 标准号例7-3 螺栓M1250 GB 5780-1986表示粗牙普通螺纹，其公称直径为12mm，公称长度为50mm的六角头螺栓；螺柱M1250 GB 899-1988表示粗牙普通螺纹，其公称直径为12mm，公称长度为50mm 的双头螺柱；螺钉M1045 GB 67-1985表示粗牙普通螺纹，其公称直径为10mm，公称长度为45mm的开槽盘头螺钉。7.3 齿轮齿轮应用极为广泛，它可用来传递动力，也可用来传递运动。常见齿轮有：圆柱齿轮(用于两平行轴之间传动)、圆锥齿轮(用于两相交轴之间传动)、蜗轮与蜗杆(用于两交叉轴之间的传动)。如图7-10所示。齿轮的齿形有渐开线、摆线、圆弧等形状，本书主要介绍渐开线标准齿轮的有关知识和规定画法。 (a)圆柱齿轮传动 (b)圆锥齿轮传动 (c)蜗轮与蜗杆传动图7-10 齿轮7.3.1 圆柱齿轮园柱齿轮的轮齿主要有直齿、斜齿和人字齿多种。下面主要介绍渐开线齿廓的标准齿轮的有关知识和画法。1园柱齿轮各部分名称及尺寸关系图7-11所示为互相啮合的两个齿轮的一部分。图7-11 啮合齿轮(1)节圆直径d和分度圆直径d 连心线O1、O2上两相切的圆称为节圆，直径用d表示，而两节圆的切点则称为节点，用P来表示。当加工齿轮时，作为齿轮分度的圆称为分度圆，用d来表示其直径。对于正确安装的标准齿轮，节圆和分度圆重合。(2)齿顶圆直径da和齿根圆直径df 齿轮顶部所在的圆柱称为齿顶圆，直径用da表示；齿轮根部所在的圆柱称之为齿根圆，直径用df表示。(3)齿距p、齿厚s和槽宽e 分度圆上，相邻两齿对应点间的弧长称为齿距，用p表示；一个齿轮齿廓间的弧长称之为齿厚，用s表示；一个齿槽齿廓间的弧长称为槽宽，用e表示。对于标准齿轮s = e = p/2。(4)齿高h、齿顶高ha、齿根高hf 齿根圆与齿顶圆间的径向距离称为齿高，用h表示；齿根圆与分度圆间的径向距离称为齿根高，用hf表示；齿顶圆与分度圆间的径间距离称为齿顶高，用表示ha表示。齿高与齿顶高、齿根高的关系为H= hf +ha。(5)齿数z、模数m、压力角 齿轮的轮齿个数称为齿数，用z表示。由于分度圆周长d=pz故d=pz/。令m=p/，则有d=mz。m称为齿轮的模数，它反映了轮齿尺寸的大小和齿轮的承载能力，是进行设计和制造的主要参数。一对啮合的齿轮模数m相等。不同模数的齿轮应由不同模数的刀具来加工，为了便于设计和制造，国家标准规定了模数系列值。如表7-2所示。相啮合的两轮齿齿廓在P点的公法线与两节圈的公切线所形成的锐角称压力角，用表示，标准正常齿直齿圆柱齿轮=20。一对啮合齿轮的压力角相等。表7-2 齿轮模数系列(GB1357-1987)第一系列 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50第二系列1.75 2.25 2.75 (3.25) 3.5 (3.75) 4.5 5.5 (6.5) 7 9 (11) 14 18 22 28 36 45注：优先选用第一系列，括号内的模数尽可能不用，本表末摘录小于1的模数。(6)中心距a 啮合两齿轮轴线间的距离称为中心距，用a表示。标准直齿圆柱齿轮各基本尺寸计算公式，如表7-3所示。表7-3 标准直齿圆柱齿轮各基本尺寸计算公式基本参数：模数m=p/ 齿数z序 号名 称符 号计算公式1齿顶高haha=m2齿根高hfhf =1.25m3齿高hH= ha+hf =2.25m4齿顶圆直径dada=d+2ha=m(z+2)5齿根圆直径dfdf =d-2hf =m(z-2.5)6分度圆直径dd=mz7中心距aa=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/22规定画法(GB4459.84)(1)单个齿轮的规定画法（图7-12）在表示外形的两视图中，齿顶圆和齿顶线用粗实线来表示；分度圆和分度线用点画线来表示；齿根圆和齿根线用细实线来表示，也可省略不画。在齿轮轴线平行的投影面所得的视图中，一般采用全剖或半剖，此时轮齿部分注意要按不剖处理，齿顶线和齿根线用粗实线表示，分度线用点画线表示。若为斜齿或人字齿齿轮时，可在外形视图或者半剖视图的未剖分部分画上三条平行的细实线，以表示轮齿的方向。图7-12 单个齿轮画法(2)啮合画法（图7-13）在反映齿轮轴线的视图中，节线用一条点划线表示，齿根线分别用两条粗实线表示；齿顶线的表示法是将一轮齿作为可见，用粗实线画，另一轮齿作为不可见，用虚线表示，也可省略不画。在齿轮端视图中，齿顶圆用粗实线表示，节圆用细画划线表示，啮合区内交线也可省略不画，齿根圆用细实线表示，一般略去不画。图7-13表示一对齿轮的啮合画法。 (a)规定画法 (b)省略画法 (c)外形画法图7-13 齿轮啮合画法3直齿圆柱齿轮工作图在齿轮工作图中，必须直接注出da和d值，df值不注，另在图纸右上角参数表中写明m、z等基本参数。其它内容与一般零件工作图相同。如图7-14所示。图7-14 直齿圆柱齿轮零件图7.3.2 直齿圆锥齿轮由于圆锥齿轮的轮齿在锥面上，所以齿形及模数沿轴向变化。大端的法向模数为标准模数，法向齿形为标准渐开线。在轴剖面内，大端背锥素线与分度锥素线垂直，轴线与分度锥素线的夹角称为分度圆锥角，它也是一个基本参数。直齿圆柱齿轮的基本尺寸计算公式仍适用于大端的法向参数计算。如图7-15所示。1直齿圆锥齿轮的画法(1)在反映其轴线的视图中一般采用全剖。齿顶线和齿根线用粗实线表示，轮齿按不剖处理，分度线用细点划线表示。齿顶线、齿根线和分度线的延长线交于轴线。(2)在端视图中，大端和小端齿顶圆用粗实线表示，大端齿根圆和小端齿根圆不必画，大端分度圆用细点划线表示，小端分度圆不画。如图7-15所示。2圆锥齿轮啮合的规定画法圆锥齿轮啮合时，两分度圆锥相切，锥顶交于一点，齿轮轮齿部分和啮合区的画法与直齿圆柱齿轮啮合画法相同。图7-15 圆锥齿轮7.4 键、销、滚动轴承与弹簧7.4.1 键键主要用于轴和轴上的零件（如齿轮、皮带轮等）间的连接，以传递扭矩。将键嵌入轴上的键槽中，再把齿轮装在轴上，当轴转动时，通过键连接，齿轮也将和轴同步转动，达到传递动力的目的。如图7-16所示。图7-16 键连接常用的键有普通平键、半圆键和钩头楔键等。表7-4列出了几种常用键的标准代号、型式和标记示例。表7-4 几种常用键的标准代号、型式和标记示例名 称图 例标记示例普通平键b=10、h=8、L=28的普通平键(A型)键1028 GB 1096-79半圆键b=6、h=10、d1=25、L=24.5的半圆键键625 GB 1099-79钩头楔键b=18、h=11、L=100的钩头楔键键18100 GB 1565-79 普通平键和半圆键的侧面是工作面，连接时键的侧面与轮和轴、以及键的底面与轴之间皆接触，只画一条线；键的顶面是非工作面，连接时顶面与轮毂间应有间隙，要画两条线。如图7-17所示。 (a)平键 (b)半圆键图7-17 平键和半圆键连接钩头楔键顶面有1100的斜度，顶面和底面同为工作面，与槽底没有间隙，上下两接触面应画一条线；键的两侧为非工作面，与键槽两侧有间隙，应画两条线，如图7-18所示。图7-18 钩头楔键连接注意：画键连接时，在反映轴线的视图中，一般在轴上作一局部剖视，键按不剖画；在轴的端视图中，键应按剖切画。7.4.2 销用来可靠地确定零件间的相对位置，称为定位销；用来传递动力，称为销连接。常用销有圆柱销、圆锥销和开口销等，其型式见附录。在销连接的视图中，当剖切平面通过销孔轴线时，销按不剖画，如图7-19所示。圆锥销的公称尺寸是指小端直径。销连接的两零件上的销孔是一起加工的，在零件图上应注明。(a)圆柱销 (b)圆锥销图7-19 销连接7.4.3 滚动轴承轴承是支承转动轴及轴上零件的标准件，使用时应根据设计要求，选用标准型号。通用画法的尺寸比例，如表7-5所示。常用滚动轴承的类型及特征画法和规定画法的尺寸比例，如表7-6所示。表7-5 通用画法的尺寸比例示例通用画法外圈无挡边内圈有单挡边表7-6 滚动轴承类型及特征画法和规定画法的尺寸比例示例轴承类型特征画法规定画法深沟球轴承GBT 27694）圆柱滚子轴承GBT 28394）角接触球轴承GBT 29294）圆锥滚子轴承GBT 29794）推力球轴承GBT 30194）在画滚动轴承时，可采用规定画法，也可采用简单画法中的通用或特征画法，在规定画法中，只画轴承的一半，另一半按通用画法画。滚动轴承代号由一系列数字和字母组成，其结构分别为前置代号、基本代号和后置代号。前置代号用于表示成套轴承分部件，用字母表示。基本代号共有5位数字组成，其中右起第一、二位数字表示轴承内径，右起第三位数字表示轴承直径，右起第四位数字表示轴承宽度，右起第五位数字表示轴承类型。后置代号由字母和数字表示轴承结构、公差及技术要求等改变。滚动轴承的标记示例见附录。7.4.4 弹簧弹簧