山东大学授课讲稿

1、山东大学授课讲稿第七讲第七章产品的零件图、装配图第一节标准件和常用件在机器或仪器中，有些大量使用的机件，如螺栓、螺母、螺钉、键、销、轴承等， 它们的结构和尺寸均已标准化，称为标准件。还有些机件，如齿轮、弹簧等，它们的部 分参数已标准化，称为常用件。本章将分别介绍这些机件的结构、画法和标注方法。一、 螺纹及螺纹紧固件螺纹是零件上常用的一种结构，如各种螺钉、螺母、丝杠等都具有螺纹结构。螺纹 的主要作用是连接零件或传递动力。1 .螺纹的根本知识(1)螺纹的形成螺纹是根据螺旋线形成的原理而制作出来的。如图7-1所示，当一动点 M沿圆柱面的母线AB作等速直线运动，同时该母线又围绕圆柱轴线作等角速回转运动

2、，那么动点M运动的轨迹即为圆柱螺旋线。L图7-1圆柱螺旋线的形成在车床上车削螺纹，是常见的形成螺纹的一种加工方法。如图7-2所示，将工件装夹在与车床主轴相连的卡盘上，使它随主轴作等速旋转，同时使车刀沿主轴轴线方向作 等速移动，当车刀切入工件达一定深度时，就在工件外表上车制出螺纹。在圆柱体外表 面上的螺纹叫外螺纹，在圆柱孔内外表上的螺纹叫内螺纹。刀具移动方向(a)刀具移动方向(b)图7-2在车床上加工螺纹a)加工外螺纹 b)加工内螺纹(2 )螺纹的根本要素螺纹的根本要素主要是牙型、直径、螺距、线数和旋向等。其意义分述如下：1螺纹牙型螺纹牙型是指螺纹件轴向剖面的轮廓形状。常用的有三角形、梯形、锯齿

3、形等。2直径螺纹的直径有三个：大径d、D、小径di、D和中径d2、D2。螺纹的大径：是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径3，即螺纹的最大直径。螺纹的大径通常又称为规格尺寸或公称直径管螺纹除外螺距牙顶牙底大V图7-3螺纹各局部的名称螺纹的小径：是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径，即螺纹 的最小直径。螺纹的中径：是指螺纹的牙齿厚度与牙槽宽度相等处的假想圆柱面的直径，它近似 或等于螺纹的大径和小径的平均值。3线数n螺纹有单线和多线之分。在同一螺纹件上只有一条螺纹的叫单线螺纹图7- 4a,在同一螺纹件上有几条螺纹的叫多线螺纹。如图7-4b为一段双线螺杆，在它上面做了两

4、条螺纹。一般连接用的螺钉，车床上的传动丝杠等都是单线螺纹，而摩擦压力机的螺 杆是多线螺纹。距螺于霉导a单线螺纹b双线螺纹图7-4螺纹的线数4导程s和螺距p导程：在车制螺纹时，工件旋转一周刀具沿轴线方向移动的距离叫导程，即同一条 螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离。螺距：是螺纹件上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离。单线螺纹的螺距 等于导程图7 - 4a;如果是双线螺纹，由图7 - 4b可知，一个导程包括两个螺距，那么螺距=导程/2 ;假设是三线螺纹，螺距=导程/3。因此，螺距和导程之间的关系可以用下 式表示：螺距=导程 /线数。5旋向图7-5。按顺时针方向旋进的螺纹是指螺纹

5、旋进的方向。螺纹有右旋与左旋之分 称为右旋螺纹，按逆时针方向旋进的螺纹称为左旋螺纹。在上述五项要素中，改变其中任何一项，都会得到不同规格的螺纹。因此，相互旋 合的内、外螺纹这五项要素必须相同。旋进方向旋进方向旋转方向旋转方向图7-5螺纹的旋向为了便于设计和制造，国家标准规定了一些标准的牙型、大径和螺距。但凡这三项 都符合国家标准的称为标准螺纹；牙型符合标准而大径或螺距不符合标准的称为特殊螺 纹；牙型不符合标准的称为非标准螺纹如矩形螺纹。2.螺纹的规定画法 根据GB/T4459.1 1995螺纹按其真实投影来画比拟麻烦，实际上也没有必要。因此，制图标准对螺纹外 螺纹和内螺纹画法作了如下规定：1外

6、螺纹的规定画法1外螺纹不管其牙型如何，在平行于螺杆轴线的投影面的视图上，螺纹的牙顶线表示大径的直线用粗实线表示，牙底线表示小径的直线用细实线表示；螺杆轴端的倒角和倒圆局部也应画出。图76所示。2在垂直于螺纹轴线的投影面的视图上，螺纹的牙顶圆表示大径的圆用粗实线表示，表示牙底圆表示小径的圆的细实线只画约3/4圈画图时一般可近似地取di沁0.85 d;此时螺杆上的倒角投影省略不画。如图7-6所示。牙顶画粗实线牙底画细实线牙顶画粗饕圆牙底画3/4细实线圆(a)(b)图7-6外螺纹的规定画法 a外形b 一般画法3有效螺纹的终止界线 简称螺纹终止线用粗实线表示，其画法如图7-6所示。4螺纹的收尾局部称为

7、螺尾在图上一般不画。2内螺纹的规定画法7-7所示。1内螺纹不管其牙型如何，在平行于螺孔轴线的投影面的剖视图中，牙顶线表示 小径的直线用粗实线表示，牙底线表示大径的直线用细实线表示；在剖视图或断面图中剖面线都必须画到粗实线；螺孔上的倒角和倒圆局部也应画出。如图图7-7内螺纹的规定画法a外形b 剖视图画法2在垂直于螺纹轴线的投影面的视图上，螺纹的牙顶圆表示小径的圆用粗实线表示画图时可近似地取D 0.85 D,牙底圆表示大径的圆用细实线表示，且只画约3/4圈。此时螺孔上的倒角投影省略不画，如图7-7所示。3螺尾一般省略不画。4绘制不穿通的螺纹孔时，一般应将钻孔深度与螺纹局部的深度分别画出，并标上尺寸

8、图7- 8。加工不穿通的螺孔时，先按螺纹小径钻孔，后用丝锥攻丝图7- 8b。钻头的锥顶角一般做成 118 ° ,在孔底部形成 118 °的锥顶角。画图时此角按 120 °画出, 但不必标注尺寸。如图 7 - 8a所示。钻孑深度与螺纹长度分画出(a)(b)图7-8不穿通螺孔的画法a钻孔深度b 攻丝深度5螺孔不剖开时，不可见螺纹的所有图线均按虚线绘制，如图图7-9不剖时内螺纹的画法(3)螺纹联接的画法(图7 10)以剖视图表示内、外螺纹的连接，旋合局部按外螺纹的画法绘制，其余局部均按各自的画法绘制，如图7 10所示。画图时应注意：表示内、外螺纹牙顶的粗实线和牙底的细实

9、线必须对齐；当画螺纹联接部位的断面图时，在断面图上两紧固件的剖面线方向 应相反，如图 7-10b中A-A所示。旋合局部按外螺纹画(a)旋合局部按外螺纹画图7-10剖视图中螺纹联接的画法a)通孔b )不通孔如图7-11所示，为不通孔时螺纹联接的画法，注意螺孔底部的绘制。(4)螺纹牙型的表示方法当需要表示螺纹牙型时，可采用局部剖视图或局部放大图绘制(图 7 12)。(a)2:1图7-12螺纹牙型表示法a梯形外螺纹 b 梯形内螺纹 c 矩形螺纹3.螺纹的标注螺纹的种类很多，但规定画法却相同，在图上对标准螺纹只能用螺纹代号或标记来区别它们的不同。普通螺纹、梯形螺纹及管螺纹的标注方法如下：1普通螺纹的标

10、注普通螺纹的完整标记由螺纹规格代号、螺纹公差代号及螺纹旋合长度代号三局部组 成，其格式为:螺纹规格代号一螺纹公差带代号一螺纹旋合长度代号牙型代号公称直径 'x旋向一中径公差带代号顶径公差带代号一旋合长度代号1普通螺纹的牙型代号为“M',公称直径指螺纹大径。螺纹副内、外螺纹旋合在一起标记中的内、外螺纹公差带代号用斜线分开，斜线 前后分别表示内、外螺纹公差带代号。例如M20X 2 6H/6g。2旋合长度是指内、外螺纹旋合在一起的有效长度，普通螺纹的旋合长度分为三组，分别称为短旋合长度、中旋合长度和长旋合长度，相应代号为S、N、L。相应的长度可根据螺纹公称直径及螺距从标准中查出。当为

11、中旋合长度时，“ N'省略标注。3普通螺纹精度等级：根据螺纹的公差带和短、中、长三组旋合长度，螺纹的精度 又分为精密级、中等级和粗糙级三种。在一般情况下多采用中等级。公称直径以毫米为单位的螺纹，其标记应直接注在大径的尺寸线上，或注在其引出 线上。如表7-1中图例所示。螺纹种类标注内容粗牙螺纹 普通螺纹MOLH- 7H- L细牙螺纹 普通螺纹MCX1-6g旋合长度内螺纹顶径(小冲径公差带代号 左旋米制普通螺纹代号;称直径为mm打打"切L1rM0 LH-7H-L(1) 不注螺距(2) 右旋省略 不注(3) 中径和顶 径公差相 同时，只注 一个代号， 如7H(4) 当旋合长 度为中

12、等 旋合长度 时不标注I螺距M 0x1-6g(1) 要渚螺距(2) 其它标注 内容同上(2) 梯形螺纹的标注 梯形螺纹的完整标注的内容和格式为:螺纹代号-I中径公差带代号旋合长度代号其中螺纹代号内容梯形螺纹的标注见表7-2。表7-2梯形螺纹的标注表7-2梯形螺纹的标注螺纹种类标注内容图例说明单线梯形螺纹公称直径为mmTr40X7-8e(1)单线梯形螺纹代号Tr公称直徳螺距旋向右旋省略不标注，左旋注_H多线梯形螺纹Tr40x14(p7)lH- 8e- L1旋合长度代号 一左旋螺距为nm导程为4mm梯形螺纹代号，公称直径为Tr40x14(P7 LH8e-L(1) 多线梯形螺纹代号Tr公称直径(导程

13、鱷距)旋向(2) 旋合长度分为中等和长L)旋合长度两组，中等 旋合长度符不标注4.螺纹紧固件及其比例画法(1) 常用的螺纹紧固件有螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈等。这些零件的尺寸都已 标准化，在技术文件上只须注出其标记即可。(2) 螺纹紧固件的比例画法设计机器时，经常会用到螺栓、螺母、垫圈等螺纹紧固件，它们的各局部尺寸可以从相应的国家标准中查出，由螺栓的螺纹规格尺寸d、螺母的规格尺寸D垫圈的公称尺寸d，按d或D进行比例折算，得出各局部尺寸后按近似画法绘制。1) 六角头螺栓。六角头头部系由六棱柱经倒角30°而形成，故每个棱面上均产生双曲线)，这些曲线可由圆弧代替(图7 13)。画法步骤如

14、下：图7-13六角头部曲线的近似画法 画出六棱柱的投影。 以R= 1.5 d为半径画弧与顶面的投影相切，并与右边两棱线交于1、2两点。 由2点做水平线，与相邻的棱线交于3点，平分线段 2 3得点4。 以点4为圆心，4点至1点的距离为半径画弧1点至5点，最后过点 5作30°的倒角线。左边一段曲线画法与此相同。六角头螺栓的各局部尺寸与螺纹大径d的比例关系如图 7 14a所示。(2) 六角头螺母。六角头螺母各局部尺寸与螺纹大径D的比例关系如图 7 14b所示。外表交线的画法与六角头螺栓头部的画法相同。(3) 垫圈。垫圈各局部尺寸按与它相配的螺纹紧固件的大径d的比例关系画出(图714c)。(

15、4) 双头螺柱。双头螺柱的外形可按图7 14d的简化画法给制。 各局部尺寸与大径d的比例关系如图中所示。0.1 5dr(b)(c)1.bml(2d *设计决定0.1 2dx 45(d)图7-14单个螺纹紧固件的比例画法a螺栓b 螺母c 垫圈d 螺柱5.螺纹紧固件联接的画法1螺栓联接螺栓联接是将螺栓杆身穿过两个零件的通孔，再用螺母旋紧而将两个零件固定在一 起的一种连接方式图7- 15。ba=0.3d b=2d h=0.15d do=1.1d图7-15螺栓联接1螺栓、螺母、垫圈按大径d的比例关系绘制，其余局部的比例关系如图中所示。2螺栓的有效长度I应先按下式求出：I = 3 1 +3 2+ h+m

16、+a然后再从附表 2 4中选出相近的标准长度I。3在画螺栓联接的装配图时，应遵循以下根本规定： 当剖切平面通过螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈等标准件的轴线时，这些零件均 按未剖切绘制。 在剖视图中，两相邻零件的剖面线方向应相反，但同一个零件在各个剖视图中， 其剖面线的方向和间距应相同。两零件的接触面应画成一条线，不得画成两条线或加粗。(2)螺柱连接用螺柱连接零件时，先将螺柱的旋入端旋入一个零件的螺孔中，再将另一个带孔的 零件套入螺柱，然后放入垫圈、用螺母旋紧(图7 16)。各局部画图尺寸的比例关系与螺栓连接相同。s= 0.25 d 绘制。双头螺柱的有效长度I = 3 + h+m+a选取相近的标准

17、长度。3)双头螺柱旋入端长度 取bm=d，材料为铸铁时，取1)1.6 d、2)I可先按下式算出:假设采用弹簧垫圈，其尺寸可按d2 =bm的值与带螺孔的被连接件的材料有关。材料为钢或青铜时 bm=1.251.5 d,材料为铝时，取bm,画图时，螺孔的螺纹深度可按bn=2d。4)机件上螺孔的螺纹深度应大于旋入端螺纹长度bm+0.5 d画出，钻孔深度可按bm+ d画出。(3)螺钉连接用螺钉连接两个零件时，螺钉杆部穿过一个零件的通孔而旋入另一零件的螺孔，靠 螺钉头部支承面压紧将两个零件固定一起。螺钉根据头部形状不同有许多型式。图7 17是几种常见螺钉装配图的比例画法。画图时应注意以下几点:90'

18、;1.5d90°图7-17螺钉联接 螺钉的有效长度I先按下式估算：I = S + bm, bm根据带螺孔的被连接零件的材料而定，取值可参考双头螺柱中所述。然后从附录二附表中选取相近的标准长度I。 为了使螺钉头能压紧被连接零件，螺钉的螺纹终止线应高出螺孔的端面图7-17b，或在螺杆的全长上都有螺纹图7 17a、c。 螺钉头部的一字槽和十字槽在俯视图上，画成与中心线成45 ° 图7 17，可以涂黑。第二节零件图组成机器或部件的最根本的机件，称为零件。例如图7 18a所示的柱塞泵，是由泵体、柱塞、弹簧、螺钉、键、轴承、凸轮和凸轮轴等零件组合装配而成。表示一个零 件的工程图样称为零

19、件图。1623144131210986515图7-18柱塞泵与零件a 部件b 零件1-油塞2-轴承套3-轴4-轴承5-凸轮6-键7-螺钉8-轴承盖9-调整垫10-泵套11-调节螺钉12-压缩弹簧13-柱塞14-泵体15-垫片16-单向阀体一、零件图的作用零件图是生产过程中主要的技术文件。是制造和检验零件的重要依据。例如制造图7 19中柱塞泵的轴， 应根据它在零件图上注明的材料、尺寸和数量等要求进行备料和加工，根据图样上所表示的各局部形状、大小和技术要求，制定出合理的加工工 艺和检验手段。B1 x 4571 x 456B BA A轴43181.6 /5A1制图描图审核单位cr材比例图号图7-19

20、轴的零件图二、零件图的内容一张完整的零件图图7 19，应包括以下内容：1. 一组视图。准确、清晰、完整地表达零件的内、外结构形状。2. 正确、完整、清晰、合理的零件尺寸。3. 技术要求。用规定的代号、数字、字母和文字注出制造和检验零件时，在技术指 标上应到达的要求。如外表粗糙度、尺寸公差、形状和位置公差、热处理等。4. 标题栏。填写零件名称、材料、数量、画图比例、设计、制图人员的签名及单位 名称等项内容。三、零件的分类及结构特征根据零件的功能和结构形状的特点，大致可以分成轴套类、轮盘类，叉架类和壳体 类4种类型。1. 轴套类零件这类零件如小轴、泵轴、衬套、柱塞套等。它们的结构特点一般是同轴线的

21、回转体 且轴向尺寸大于径向尺寸。根据设计、加工、安装等要求，在轴上常有螺纹、键槽、销 孔、退刀槽、中心孔、倒角等结构。该类零件一般都由棒料或锻件在车床、磨床上加工 而成。2 轮盘类零件这类零件如齿轮、端盖、皮带轮、手轮、法兰盘、阀盖等。它们大多是由回转体构 成，且轴向尺寸较小而径向尺寸较大。这类零件上常有键槽、凸台、退刀槽、均匀分布 的小孔、肋和轮辐等结构，毛坯多为铸件，也有锻件，切削加工主要是车削。3.叉架类零件这类零件如拨叉、连杆、摇臂、支架等。零件的形状较为复杂，一般具有肋、板、 杆、筒、座、凸台、凹坑等结构。随着零件的作用及安装到机器上的位置不同而具有各 种形式的结构。而且不象前两类零

22、件那样有规那么，但多数叉架类零件都具有工作局部、 固定局部和连接局部。 该类零件的毛坯多为铸件或锻件， 其工作局部和固定局部需要切 削加工。连接局部常不需要切削加工。4. 壳体类零件这类零件如泵体、 阀体、 减速箱箱体、 液压缸体以及其他各种用途的箱体、 机壳等。 该类零件的结构形状比拟复杂，一般内部有较大的空腔，四周是薄璧，壁上有孔、凸台 或凹坑，以容纳和支持其他各种零件。另外，还有加强肋、油沟、底板、螺孔或螺栓通 孔等结构，其毛坯多为铸件。四、零件图的画法 要正确、完整、清晰地表达零件的内、外结构形状，关键在于分析好零件的结构特 点，选用适宜的视图、剖视、断面及其他表达方法，以适当数量的视

23、图表达零件的内、 外结构形状1. 视图的选择原那么：(1) 主视图的选择 主视图是表达零件最主要的视图。因此，在表达零件时，应该先确定主视图，然后 再确定其他视图。在选择主视图时应遵循以下三个原那么：1) 形状特征原那么： 使选择的主视图投影方向， 能明显地反映零件的形状和结构特征， 以及各组成局部之间的相互关系。2) 加工位置原那么： 主视图的选择应尽量符合零件的主要加工位置 (零件在主要工序 中的装夹位置) 。这样便于加工时看图与操作，提高生产效率。3) 安装位置原那么(工作位置原那么) ：有些零件的加工工序较多，需要在多种机床上 加工，这时，主视图的选择应尽量符合零件在机器上的安装位置。

24、(2) 其他视图的选择 其他视图用于补充表达主视图尚未表达清楚的结构。其选择时可以考虑以下几点：1) 根据零件结构的复杂程度， 使所选的其他视图都有一个表达的重点。 按便于画图 和易于看图的原那么采用适当的视图数量，完整、清楚地表达零件的内外结构形状。2) 优先考虑用根本视图以及在根本视图上作剖视图。 采用局部视图或斜视图时应尽 可能按投影关系配置，并配置在相关视图附近。3) 合理地布置视图位置，既使图样清晰匀称，图幅充分利用，又便于看图。2. 各类零件的视图表达由于各类零件的结构形状不同，因此其视图的表达方法也有差异。(1) 轴套类零件1)常用的表达方法 这类零件主要在车床上加工，选择主视图

25、时，应按形状特征和加工位置原那么， 将轴线水平放置，键槽朝前作为主视图投射方向较好。 常采用断面图、局部视图、局部剖视等来表达键槽、花键和其它槽、孔等结构 形状。 常用局部放大图表达零件上细小结构的形状和尺寸。2)实例分析如图 7 19 所示，选用轴线水平放置与加工位置一致的主视图表达该轴整体形 状，选用 A A B B移出断面图表达各键槽形状。(2) 轮盘类零件1)常用的表达方法该类零件主要在车床上加工， 选择主视图时按形状特征和加工位置原那么将轴线 水平放置。一般采用两个根本视图： 主视图常用剖视图表达内部结构； 另一视图表达零件 的外形轮廓和各局部如凸缘、孔、肋、轮辐等的分布情况图7 -

26、 20。如果两端面都较复杂，还需增加另一端面的视图。45°45°1 x 45'q3.2x 45pr3iBi58未铸造圆R3-R5端盖盖.材料重量制图单位数量描图比例1 1: 1审核图号图7-20端盖的视图选择2实例分析：图7- 20所示机床尾架上的一个端盖。主视图选择轴线水平放置， 与工作位置一致，又与加工位置相适应。主视图采用组合的剖切平面将其内部结构全部表示出来。选用右视图，表达其端面轮廓形状及各孔的相对位置。3叉架类零件1常用的表达方法 根据叉架类零件的结构特点，其加工位置多变， 选择主视图应以形状特征和工作位置原那么。 由于叉架类零件常带有倾斜或弯曲局部以及

27、肋板等结构，所以除用主视图及其他根本视图外，还需用向视图，斜视图、局部视图、断面图等表达方法才能将零件表达清楚。2实例分析：图 721所示的支架零件图，主视图以工作位置放置，表达了相互垂直的安装面、T型肋、支承结构的孔以及夹紧用的螺孔等结构。左视图主要表达支架各局部前后的相对位置，安装板的形状和安装孔的位置以及工作局部的20孔等处，为了说明螺纹夹紧局部的外形结构，采用A向局部视图。用移出断面表达T型肋的断面形状。图7-21支架A1111丄0.05制图描图审核材料 重量-HT15J数量比例1: 1图号(4)壳体类零件壳体是组成机器或部件的主要零件之一。起支承和包容其他零件的作用，内部需安装各种零

28、件，因此结构较复杂。 一般是由一定厚度的四壁及类似外形的内腔构成的 箱形体。为了安装轴、密封盖、轴承盖、油杯、油塞等零件，壳壁上常设计有凸台、 凹坑、沟槽、螺孔等结构。壳体类零件多为铸件。1) 常用的表达方法 壳体类零件的结构较复杂，其加工位置多变，选择主视图时常根据壳体的安装工作位置及主要结构特征进行选择。 由于壳体类零件的作用是包容和支承其它零件，故其各个侧面的结构都较复杂，因此除主视图外，一般还需用几个根本视图，且在根本视图上常采用局部剖视图或通过对称平面作剖视图以表达外形及其内部结构形状。 壳体上的一些局部结构常采用局部视图、局部剖视图、斜视图、断面图等进行 表达。2) 实例分析：如图

29、7 22所示箱体选择其安装位置作为主视图的投影方向。主视图和左视图分别采用几个互相平行的剖切平面和单一剖切平面的全剖视图，表达三个轴孔的相对位置。主视图上虚线表示用来安装油标、螺塞的螺孔；俯视图主要表达 顶部和底部的结构形状及各孔的相对位置；B B局部剖视图表达轴孔的内部凸台的形状；C向局部视图表达两孔左端面的形状和螺孔位置；D向局部视图表达底板安装孔处凸台形状；E向局部视图表达轴孔端面凸台形状和螺孔位置。选用这样一组视图，便可把箱体的全部形状表达清楚。停 I !ZZ*-A 厂-1 AEA5A_图7-22箱体的表达方法五、零件图的尺寸标注零件图中的尺寸是加工、检验零件的依据，是零件图的重要内容之一。在零件 图上标注尺寸要求做到正确、完整、清晰、合理。其中正确、完整、清晰的要求已在 组合体的尺寸标注中进行了阐述。合理是指所标注的尺寸能满足设计和加工要求，既要符合零件在工作时的要求，又要便于加工、测量和检验。而尺寸的合理标注必须在 掌握一定的专业知识和进行生产实践的根底上才能全面掌握，这里只介绍一些合理标注尺寸的初步知识。1.正确选择尺寸基准要使尺寸标注的合理，选择的尺寸基准一定要恰当。尺寸基准的选择一般从以下几 方面考虑：(1) 零件上重要的加工平面如安装底面、主要端面、零件与零件之间的结合面等(2) 零件的对称面当零件的结构形状