第7章 常用结构与标准件.ppt

7.1螺纹和螺纹紧固件7.2齿轮7.3键联接7.4销联接7.5滚动轴承7.6弹簧,第7章常用结构与标准件,在各种机械设备中，经常遇到一些标准件和常用件，如螺栓、螺钉、螺母、键、销、齿轮、滚动轴承、弹簧等。由于在机器上应用非常广泛，为了便于制造和使用，将其结构尺寸全部或部分地实行了标准化；同时为了使绘图简便，国家标准制定了它们的规定画法、符号和代号以及标注方法。,7.1螺纹和螺纹紧固件,1.螺纹的形成,螺纹是在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的,具有相同的轴向剖面的连续凸起或沟槽的螺旋体。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。,内螺纹,外螺纹,车外螺纹,车内螺纹,螺纹的加工方法：,工件绕轴线作等速回转，刀具沿轴线方向作等速移动，刀具切入工件一定深度即能切出螺纹。,对于零件上一些比较小的螺孔，加工时先钻孔然后用丝锥攻丝得螺纹。,丝锥,钻头,手工,机用,外螺纹用板牙加工,大批量生产：搓丝机加工,手工,套丝机,2.螺纹的工艺结构和要素,1）螺纹的工艺结构,端部倒角为了防止端部螺纹碰伤手以及在装配中便于对中，在内、外螺纹的端部一般都有倒角。,螺纹端部,(2)螺尾和退刀槽在加工螺纹时，由于车刀的退出或丝锥的本身结构，都造成螺纹最后几个牙不完整，这一段不完整的螺纹称为螺尾。,车削螺纹时，为了便于退刀，并避免产生螺尾，可在螺纹的终止处预先车出一个小槽，称为退刀槽。,螺尾,退出车刀,退刀槽,退刀纹,螺纹收尾,螺尾和退刀槽,2）螺纹的五要素,螺纹的牙型,在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状。,三角形,梯形,锯齿形,常用的有：,牙型,螺纹的直径（大径、小径和中径）,大径：与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱面的直径，分别用D、d表示。小径：与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱面的直径，分别用D1、d1表示。,螺纹的中径：,一个假想圆柱的直径。该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。,代表螺纹尺寸的直径称公称直径，除管螺纹外均指螺纹大径的基本尺寸。,()线数,螺纹有单线和多线之分。当圆柱面上只有一条螺旋线所形成的螺纹称为单线螺纹，有两条或两条以上在轴向等距离分布的螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹。螺纹的线数用表示。,单线螺纹,双线螺纹,(4)螺距和导程相邻两牙在中径线上对应点间的轴向距离称为螺距(P)。沿同一条螺旋线转一周，轴向移动的距离称为导程(S)。导程与螺距的关系为导程S=nP,()旋向,螺纹的旋向有:左旋和右旋之分,若顺着螺杆旋进方向观察，顺时针旋转时旋进的螺纹称右旋螺纹，逆时针旋转时旋进的螺纹称左旋螺纹,右高为右旋,左高为左旋,注意：只有上述各要素完全相同的内、外螺纹才能旋合在一起。,1)外螺纹画法,倒角圆不画,螺纹的牙顶（大径线）和螺纹终止线用粗实线绘制，螺纹的牙底（小径线）用细实线绘制，在倒角或倒圆部分处的细实线也应画出。在投影为圆的视图中，小径圆画粗实线圆，大径圆画细实线圆，只画约34圈，倒角圆省略不画。,3.螺纹的规定画法,外螺纹剖视画法：,当需要表示螺尾时，用与轴线成30的细实线绘制,在剖视图中，螺纹终止线只画出大径和小径之间的部分，剖面线应画到粗实线处。,2)内螺纹画法,内螺纹（螺孔）一般应画剖视图，画剖视图时，牙顶（小径线）和螺纹终止线用粗实线表示。牙底（大径线）用细实线表示。,内螺纹未取剖视时，大径线、小径线、螺纹终止线均画虚线。,对于不穿通螺孔，应将钻孔深度和螺纹孔深度分别画出。注意：钻孔顶端应画成120,3)内、外螺纹连接的画法,在绘制螺纹连接的剖视图时，其连接部分应按外螺纹的画法绘制，其余部分仍按各自的画法绘制。,外螺纹,内螺纹,旋合部分按外螺纹画,大小径分别对齐,剖面线方向间隔一致,按不剖画,内、外螺纹剖面线方向相反,1、先画外螺纹2、再确定内螺纹的端面位置3、最后画内螺纹及其余部分投影,注意：1、大小径分别对齐2、剖面线画到粗实线,画图步骤：,4.常用螺纹及其标注,1)螺纹的种类螺纹按用途分为连接螺纹和传动螺纹两大类，如表所示：连接螺纹常用的有普通螺纹、非螺纹密封管螺纹、螺纹密封管螺纹等。普通螺纹又分粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹，相同大径的细牙普通螺纹比粗牙螺纹的螺距小，所以细牙螺纹多用于细小的精密零件和薄壁零件上。管螺纹的公称直径是指管子的孔径(英寸)，而不是螺纹的大径。,(2)传动螺纹常用的有梯形螺纹、锯齿形螺纹。牙型、公称直径和螺距均符合国家标准的螺纹，称为标准螺纹；仅牙型符合标准的螺纹，称为特殊螺纹；牙型不符合标准的螺纹称为非标准螺纹。,联接螺纹,传动螺纹,M,GZG,Tr,B,粗牙,细牙,螺纹,管螺纹锥管螺纹,梯形螺纹,锯齿形螺纹,普通,是最常用的联接螺纹,用于细小的精密或薄壁零件,用于水管、油管、气管等管子上，用于管路的连接。,用于各种机床的丝杠，做传动用。,传递单方向的动力。,螺纹种类,特征代号,外形图,用途,常用的几种螺纹的特征代号及用途,螺纹类别,标注示例,说明,连接螺纹,粗牙普通螺纹,粗牙普通螺纹，右旋，公称直径为12，中径公差带代号为5g，顶径公差带代号为6g，旋合长度为短。,细牙普通螺纹,细牙普通螺纹，公称直径为20，螺距为2的内螺纹，右旋，中径、顶径公差带代号均为6H，旋合长度为中等。,直管螺纹，内管螺纹的尺寸代号为1(英寸)(内螺纹的公差等级只有一种，不标注)。,直管螺纹,直管螺纹，外管螺纹的尺寸代号为1英寸，公差等级为A级。,螺纹类别,标注示例,说明,传动螺纹,连接螺纹,锥管螺纹,公称直径为22，导程为10，螺距为5的双线、左旋梯形内螺纹，中径公差带代号为7H，旋合长度为中等。,公称直径为32，螺距为7的右旋锯齿形外螺纹，旋合长度为中等。,梯形螺纹,锯齿形螺纹,ZG1/2,ZG1/2,锥管螺纹，外管螺纹的尺寸代号为1/2英寸。,锥管螺纹，内管螺纹的尺寸代号为1/2(英寸）,2）螺纹的标注,（1）标注的基本格式,特征代号,公称直径,导程(P螺距),旋向,公差带代号,旋合长度代号,粗牙螺纹不标注螺距。,旋合长度为中等时，“N”可省略。,右旋螺纹不用标注旋向，左旋时则标注LH。,公差带代号应按顺序标注中径、顶径公差带代号。,单线螺纹,导程(P螺距),螺距,改为,。,（2）标注示例,M202LH5g6gS,例1：,例2：,Tr4014(P7)7HL,右旋,M202,（3）标注方法,M20-7H,G1,注意：尺寸界线应从大径引出！,G右面的数字不是管螺纹的大径，而是它的尺寸代号。,(4)特殊螺纹的标注,特M241.25,特殊螺纹的标注，应在牙型符号前加注“特”字，并注出大径和螺距。,(5)非标准螺纹的标注,应注出螺纹的大径、小径、螺距和牙型的尺寸,5.螺纹紧固件,1）常见螺纹紧固件及其标记,常用的螺纹紧固件有：螺栓、螺钉、螺柱、螺母和垫圈等。其结构型式和尺寸均已标准化（称标准件），一般由标准件厂大量生产，使用者可按要求选购。通常只需在装配图用简化画法画出，同时给出它们的规定标记。标记方法按“GB”有关规定。,常用螺纹紧固件的结构型式和标记,（1）螺纹紧固件的画法,六角头螺栓,b=2.5d(或b=l)e=2dk=0.7dc=0.15dd1=0.85dr=0.05d,六角螺母,垫圈,e=2dm=0.8d,d2=2.2dh=0.15dd1=1.1d,1.查表画法,2.比例画法（简化画法）,1.5d,螺纹紧固件连接的基本形式有：,螺栓连接,双头螺柱连接,螺钉连接,(2)螺纹紧固件装配图的画法,(a)螺栓连接,螺栓连接常用的紧固件有螺栓、螺母、垫圈,螺栓,螺母,垫圈,它用于被连接件都不太厚，能加工成通孔而受力较大，且需要经常装拆的场合。,螺栓连接装配图的画法,l计=t1+t2+0.15d(垫圈厚)+0.8d(螺母厚)+0.3d,螺栓、垫圈、螺母按不剖画,螺栓的有效长度按下式计算,计算后查表取标准值,两块板的剖面线方向相反,被连接件的孔径=1.1d,画图步骤：,先画俯视图较方便,注意问题,1)被连接件的孔径必须大于螺栓的大径，d01.1d，否则成组装配时，由于孔间距有误差而装不进去。,2)在螺栓连接剖视图中，被连接零件的接触面（投影图上为线）画到螺栓大径处。,3)螺母及螺栓的六角头的三个视图应符合关系。,4)螺栓的螺纹终止线必须画到垫圈之下，否则螺母拧不紧。,（b）双头螺柱连接,双头螺柱连接常用的紧固件有：双头螺柱、螺母、垫圈。螺柱连接一般用于被连接件之一较厚，不适合加工成通孔，受力较大的情况。,双头螺柱连接画法,上部与螺栓连接相同,旋入端螺纹终止线与螺纹孔端面平齐,下部与螺钉连接相同,0.3-0.5d,0.3-0.5d,旋入端长度bm与被连接件的材料有关。,bm:,钢和青铜：bm=d铸铁:bm=1.25d铸铁或铝合金:bm=1.5d铝合金:bm=2d,0.25d,0.3d,1.5d,d,0.6d,L,L1,b,（c）螺钉连接及其画法,螺钉连接多用于受力不大,不经常拆卸的场合。,初算L1L1根据初算出的L值，在螺钉的标准中，选取与其近似的标准值，作为最后确定的L值。,连接螺钉,螺钉连接的简化画法：,涂黑,倾斜45,0.25d,90,2d,L1,L,1.1d,d,0.25d,0.5d,d,0.5d,1,螺钉的旋入端长度L1与被连接件的材料有关，可参照bm值选取。,紧定螺钉,柱端紧定螺钉利用端部小圆柱插入机件上的小孔起定位、固定作用。,紧定螺钉分锥端、柱端,锥端紧定螺钉靠端部锥面顶入机件上的小锥坑起定位、固定作用。,螺钉末端应画到什么位置？,螺纹终止线应画到什么位置？,小直径线未对齐,（3）几种错误画法：,应为?度粗、细线,倾斜?度,剖面线画到?位置,齿轮传动是机械传动中的重要组成部分，它的作用是将一根轴的转动传递给另一根轴，它不仅可以传递动力，而且可以改变转速和回转方向。常见的齿轮传动形有三种。圆柱齿轮通常用于平行两轴之间的传动；锥齿轮用于相交两轴之间的传动；蜗杆与蜗轮则用于交叉两轴之间的传动。其中圆柱齿轮是最常用的，下面以直齿圆柱齿轮介绍圆柱齿轮的几何要素和规定画法。直齿圆柱齿轮的外形为圆柱形，齿向与齿轮轴线平行。,7.2齿轮,直齿圆柱齿轮,斜齿圆柱齿轮,圆锥齿轮,蜗轮、蜗杆,7.2.1齿轮各部分名称及尺寸计算,(1)齿顶圆直径(da)是通过轮齿顶部的圆周直径；,(2)齿根圆直径(df)是通过轮齿根部的圆周直径；,(3)分度圆直径(d)是齿顶圆和齿根圆之间的一个圆的直径，在该圆的圆周上齿厚(s)和齿槽宽(e)相等。,(4)齿距(p)在分度圆上，是两个相邻齿对应点间的弧长，标准齿轮s=e，p=s+e。,标准直齿圆柱齿轮各部分的名称和尺寸关系,(5)齿高(h)是从齿顶到齿根的径向距离，h=ha+hf；,齿顶高(ha)是从齿顶圆到分度圆的径向距离；,齿根高(hf)是从分度圆到齿根圆的径向距离。,(6)模数(m)：设齿轮的齿数为，则有d*=p*z,/*,令/，则,标准模数,(7)齿形角（压力角）,在分度圆齿廓上的点K在齿轮转动时，它的运动方向(分度圆的切线方向)和正压力方向(渐开线的法线方向)所夹的锐角，称为齿形角（压力角）。压力角和齿形角均以表示。我国标准规定角为20,(8)节圆(d)当两齿轮啮合时，在中心的连线上，两齿廓的接触点，称为节点(p)。以o1，o2为圆心，分别过节点所作的两个圆，称为节圆，两节圆相切，其直径分别用d1、d2表示。,(9)传动比I主动齿轮转速n1(转/min)与从动齿轮转速n2(转/min)之比。即in1/n2，由于转速与齿数成反比，因此传动比亦等于从动齿轮齿数z2与主动齿轮齿数z1之比，即in1/n2z2/z1齿轮上各部分间的关系和尺寸计算公式见下表。,直齿圆柱齿轮的尺寸计算,7.2.2直齿圆柱齿轮的画法,1.单个直齿圆柱齿轮的画法如图所示，轮齿部分应按如下规定绘制：(1)在投影为圆的视图上，分度圆用点画线，齿顶圆用粗实线，齿根圆用细实线(也可省略不画)。,(2)在非圆的剖视图上，分度线用点画线(要超出轮廓)，齿顶线和齿根线均用粗实线，注意轮齿部分按不剖处理；若不画成剖视，则齿根线可省略不画。,(3)当需要表示斜齿的齿线的形状时，可用三条与齿线方向一致的细实线表示，如图所示。,直齿圆柱齿轮零件图,2.直齿圆柱齿轮啮合图的画法,在垂直于圆柱齿轮轴线的投影面上的视图中，啮合区内的齿顶圆均用粗实线绘制(图a)，其省略画法如图b所示。,a,b,在平行于齿轮轴线的投影面上的外形视图中，啮合区只用粗实线画出节线，齿顶线和齿根线均不画。在两齿轮其它处的节线仍用细点画线绘制(图a)。如需表示轮齿的方向时，画法与单个齿轮相同(图b和c)。,a,b,c,齿轮啮合区的画法,7.3键及其连接,机器上往往用键来连接轴上的零件(如齿轮、皮带轮等)，以便传递扭矩,7.3.1键的画法及标注,键的种类很多，常用的有普通平键、半圆键、钩头楔键等(图7-24)，其中以普通平键为最常见。键亦是标准件，使用时可按有关标准选用(普通平键和半圆键见附录表)。,A型,B型,C型,普通平键,半圆键,钩头楔键,表7-4为以上三种键的画法及标记示例,7.3.2键连接的画法,1.普通平键的连接画法画平键连接时，应已知轴的直径、键的型式和键的长度，轴和轮子上键槽的画法如图7-25所示。,平键连接轴和轮子时，键的两侧面是工作面。按国标规定，键沿纵向剖时按不剖处理。,2.半圆键的连接画法半圆键的连接情况、画图要求与普通平键类似，键的两侧和键的底面应与轴和轮的键槽的表面接触，顶面应留有间隙，如图所示。,键bXd1GB1099.1-2003,半圆键GB/T1099.1-2003,3.钩头楔键的连接画法图为钩头楔键的连接图。钩头楔键的顶面有1:100的斜度，装配后楔键与被连接零件键槽的顶面和底面都是接触的，这是其与前两种键连接的不同处。,键bXLGB/T1565-2003,钩头楔键GB/T1565-2003,b、t、L可按轴径d从标准中查出。,t轴上键槽深度,b键槽宽度,4、轴上键槽画法及尺寸注法,t1、b可按孔径D从标准中查出。,b键槽宽度,t1轮毂上键槽深度,5、轮毂上键槽画法及尺寸注法,7.4销及其连接,销可以用来连接、定位零件或传递动力。,7.4.1销的画法及标法,7.4.2销连接的画法,销孔的加工方法及尺寸注法,用销连接或定位两个零件时，它们的销孔应在装配时一起加工。图7-29为销孔的加工方法和尺寸注法。,圆柱销,销GB/T91-2000dl,销的型式、标记和连接画法,注意：,画销连接图时，当剖切平面通过销的轴线时，销按不剖绘制，轴取局部剖。,由于用销连接的两个零件上的销孔通常需一起加工，因此，在图样中标注销孔尺寸时一般要注写“配作”。,圆锥销的公称直径是小端直径，在圆锥销孔上需用引线标注尺寸,圆柱销孔,圆锥销孔,一、滚动轴承的结构、分类及代号,结构,由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。,分类,7.5滚动轴承,按其承受的载荷方向分为：,向心轴承主要承受径向力,外圈,滚珠,内圈,保持架,推力轴承主要承受轴向力,深沟球轴承,推力球轴承,圆锥滚子轴承,代号：,代号的构成：,基本代号,按顺序由前置代号、基本代号构成。,基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号和内径代号构成。,基本代号通常用4位数字表示，从左往右依次为：,第一位数字是轴承类型代号。如下表所示：,类型代号尺寸系列代号内径代号,代号,轴承类型,双列角接触轴承,调心球轴承,调心滚子轴承和推力调心滚子轴承,圆锥滚子轴承,双列深沟球轴承,推力球轴承,深沟球轴承,角接触轴承,推力圆柱滚子轴承,圆柱滚子轴承,轴承类型代号,外球面球轴承,四点接触球轴承,1,2,3,0,4,5,6,7,8,N,U,QJ,如：轴承代号6204,右边的两位数字是内径代号。,第二位数字是尺寸系列代号。,尺寸系列是指同一内径的轴承具有不同的外径和宽度，因而有不同的承载能力。,当内径尺寸在20-480mm范围内时，内径尺寸=内径代号5。,6类型代号（深沟球轴承）。,2尺寸系列（02）代号。,04内径代号（内径尺寸=045=20mm）。,（2）前置代号是滚动轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改变是在基本代号前添加的补充代号。,下面举例说明滚动轴承代号标记：,滚动轴承6208GB/T2761994,内径代号内径d=85=40mm尺寸系列代号(02)宽度系列代号0省略,直径系列代号为2类型代号6深沟球轴承,滚动轴承30204GB/T2971994,内径代号内径d=45=20mm尺寸系列代号宽度系列代号为0不省略,直径系列代号为2类型代号3圆锥滚子轴承,滚动轴承51203GB/T3011995,内径代号内径17mm尺寸系列代号宽度系列代号为1,直径系列代号为2类型代号5推力球轴承,7.5.2滚动轴承的规定画法滚动轴承是标准件，可按设计要求选购，不必画出它的零件图。在装配图中，为了表示轴的支承情况，可采用规定画法；如果只需要形象地表示滚动轴承的结构特征时，可采用特征画法。常用滚动轴承的画法，如表所示。,深沟球轴承简化画法：,A/2,B,名称,简化画法,示意画法,主要尺寸,深沟球轴承,推力球轴承,D,d,b,D,d,H,圆锥滚子球轴承,D,dT,B,C,名称,简化画法,示意画法,主要尺寸,常用的有圆柱螺旋弹簧，按受力情况可分为压缩弹簧、拉伸弹簧和扭转弹簧三种，本节主要介绍圆柱螺旋压缩弹簧的画法。,(a)压缩弹簧(b)拉伸弹簧(c)扭转弹簧,常用圆柱螺旋弹簧,7.6弹簧,(1)钢丝直径d(2)弹簧中径D(3)弹簧内径1D1Dd(4)弹簧外径D2D1D+(5)节距(6)有效圈数（节距为t)(7)总圈数11支承圈数(8)自由高度0支承圈为2.5时，0nt2d支承圈为时，0nt1.5d支承圈为1.5时，0ntd(9)旋向(分右旋和左旋，常用右旋),7.6.1圆柱螺旋压缩弹簧的参数及尺寸关系,7.6.2圆柱螺旋压缩弹簧的标记,圆柱螺旋压缩弹簧标记的组成，规定如下：,弹簧代号,型式代号,标准号,精度代号,表面处理,旋向代号,dDH0,材料牌号,其中螺旋压缩弹簧代号为“Y”；拉伸弹簧代号为“L”端圈型式分为A型(两端圈并紧磨平)和B型(两端圈并紧锻平)两种；制造精度2级应注明“2”，3级可省略不注；左旋需标注“LH”，右旋可省略不注；表面处理一般不表示。如要求镀锌、镀铬、磷化等金属镀层及化学处理时，应在标记中注明。例如，A型螺旋压缩弹簧，材料直径1.2mm，弹簧中径8mm，自由高度40mm，精度为2级，材料为B级碳素弹簧钢丝，表面镀锌处理的左旋弹簧的标记为YA1.2840-2左GB/20891994B级-D-Zn,7.6.3圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法,螺旋弹簧在平行于轴线