机械制图（含习题集）课件 项目4 标准件与常用件

机械制图在各种机电设备中，经常使用螺栓、螺钉、螺母、垫圈、键、销、轴承等零件，由于这些零件应用广、用量大，为了便于组织专业化生产，国家标准对这些零件的结构与尺寸都已全部实行了标准化，故统称为标准件。而另外一些经常使用，但只是结构定型、部分参数标准化的零件（如齿轮、弹簧）则称为常用件。项目4标准件与常用件学习目标:重点难点：1.学会标准件与常用件的画法2.理解标准件代号的含义,学会标注代号。3.掌握连接画法。

了解螺纹的形成原理，熟悉螺纹、键、销各参数，掌握机械制图标准中有关各种螺纹、键、销的单个及连接规定画法，学会查阅螺纹、键、销相关技术数据，了解连接的相关内容，拓展专业知识，提高绘图技能。如图所示的螺纹连接件是如何形成的？是怎么加工得来的？有何作用？如何标注？怎么表达这些标准件？有无规定画法？通过这本课题的学习，我们可以轻松的绘制与标注螺纹、键、销等标准件的单个零件图及连接图。任务4.1绘制螺纹键销连接图4.1.1任务描述与目标标准件：

生产实际中，国家对于需用量大且使用广泛的零件制订了专门的标准，此类零件统称为标准件。常用件：

像齿轮、滚动轴承、弹簧等在机械设备中使用较多的零部件称为常用件。常用件的一些结构也是标准化的。这里主要介绍标准件和常用件的基本知识、规定画法以及代号等的标注方法。这些内容与生产实际有着紧密联系。常见的标准件有：螺钉、螺栓、螺母、垫圈、键等。任务4.1绘制螺纹键销连接图4.1.2知识拓展螺纹是零件上常见的一种结构。螺纹是指在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的具有相同剖面的连续凸起和凹槽。螺纹分为外螺纹和内螺纹两种，成对使用。在圆柱或圆锥外表面上加工的螺纹称为外螺纹，在圆柱或圆锥内表面上加工的螺纹称为内螺纹。加工螺纹有多种方法，图（a）、（b）是在车床上加工内、外螺纹，工件作匀速转动，螺纹车刀切入工件并作匀速直线运动，在工件上加工出螺纹。（c）是在工件上钻孔后，再用丝锥攻丝加工出内螺纹；在安装管道时，还常用板牙套丝的方法加工外螺纹。

A●A1●导程螺旋线车外螺纹车内螺纹工件卡盘螺纹的加工方法：车刀

板牙加工外螺纹

丝锥加工内螺纹钻孔攻丝一、螺纹的基本知识（一）螺纹的要素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，如图所示。常见的牙型有三角形、梯形、矩形和锯齿形等，其中矩形螺纹尚未标准化，其余牙型的螺纹一般均为标准螺纹。常见的几种螺纹见表。螺纹的牙型三角形

在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状。梯形锯齿形常用的有：牙型2．直径直径有大径（d、D）、中径（d2、D2）和小径（d1、D1）之分，如图所示。其中外螺纹大径d和内螺纹小径D1又称为顶径。大径一般又称为螺纹的公称直径。小径是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。牙底牙底牙顶牙顶小径大径

外螺纹内螺纹牙顶牙底牙底牙顶大径D、d小径D1、d1中径D2、d2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。3．线数（头数）螺纹有单线与多线之分。沿一条螺旋线所形成的螺纹，称为单线螺纹；沿两条或两条以上螺旋线所形成的螺纹，称为多线螺纹。线数的代号用n表示。4．螺距和导程螺距（P）是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离；导程〔Ph）是指同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。螺距、导程、线数之间的关系是P＝Ph／n，对于单线螺纹，则P＝Ph。5．旋向螺纹的旋向有左、右之分。顺时针旋入的螺纹称为右旋螺纹；逆时针旋入的螺纹称为左旋螺纹。如图所示。对于螺纹来说，只有牙型、大径、螺距、线数和旋向等要素都相同的内、外螺纹才能旋合在一起。（a）单头螺纹（b）双头螺纹

（a）左旋（b）右旋

（二）螺纹的分类在螺纹的诸要素中，牙型、大径和螺距是决定螺纹结构规格的最基本的要素，称为螺纹三要素。凡螺纹三要素符合国标规定的称为标准螺纹；牙型不符合标准的，称为非标准螺纹。螺纹按用途不同，还可分为连接螺纹和传动螺纹：1．连接螺纹用于连接两个或两个以上零件的螺纹，常用的有普通螺纹M（60°三角形螺纹）和管螺纹G（55°三角形螺纹）等。2．传动螺纹用于传递运动和动力的螺纹，常用的有梯形螺纹、锯齿形螺纹和矩形螺纹。各种螺纹的用途：

梯形螺纹

三角形螺纹

锯齿形螺纹

圆柱管螺纹在我们周围的环境中都可观察到螺纹的这两种用途。（三）螺纹的规定画法1．外螺纹的规定画法（1）在投影为矩形的视图中，外螺纹的牙顶线（大径）用粗实线表示，牙底线（小径）用细实线表示，并画至倒角或倒圆部分。（2）在投影为圆的视图中，表示牙底圆的细实线只画3／4圈（通常按公称直径的0.85倍绘制），倒角圆省略不画。（3）螺纹终止线用粗实线表示，剖面线必须画到粗实线处。

大径线画粗实线倒角圆不画小径圆约画3/4圈外螺纹剖视画法：小径大径A－A螺纹终止线画一小段剖面线画到大径线AA小径线画细实线且画到倒角内小径≈0.85d螺纹终止线画粗实线2．内螺纹的规定画法（1）在投影为矩形的剖视图中，牙顶线（小径）和螺纹终止线用粗实线表示，牙底线（大径）用细实线表示。剖面线必须画到粗实线处。（2）在投影为圆的视图中，大径用细实线画3／4圈，小径为粗实线圆。倒角圆省略不画。剖面线必须画到粗实线处。（3）不可见螺纹的所有图线（除轴线外），均用细虚线绘制，如图所示。注意：肓孔的尖部为120º。螺纹终止线

大径线画细实线小径线画粗实线倒角圆不画大径圆约画3/4圈剖面线画到小径线即粗实线位置AAA－A3．圆锥螺纹的画法圆锥形螺纹在投影为圆的视图中只画一端（大端或小端）螺纹的投影A－A4.螺纹连接的画法AA旋入深度画图要点：★大径线和大径线对齐；小径线和小径线对齐。★旋合部分按外螺纹画；其余部分按各自的规定画。按不剖画内、外螺纹剖面线方向相反为什么？（四）螺纹的标记及其注法⒈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。右旋左旋:LH长：L中等：N短：S中径和顶径公差带代号－☆单线螺纹导程(P螺距)

改为。螺距☆中径与顶径的公差带代号相同时，只注写一个公差带代号

。M20×2LH－5g6g－S普通螺纹大径d＝20螺距P2(细牙)短旋合长度顶径公差带代号左旋中径公差带代号例1：例2：Tr40×14(P7)－7H－L梯形螺纹大径D＝40导程14螺距P7线数2中径、顶径公差带代号长旋合长度右旋M20×2⒊螺纹标记的图样标注M20-7HG1

记住：尺寸界线应从大径引出！尺寸界线应从何处引出?注：G右面的数字不是管螺纹的大径，而是它的尺寸代号。外螺纹管螺纹1″内螺纹二、螺纹紧固件及其连接画法（一）螺纹紧固件的规定标记及画法常用的螺纹紧固件有：螺栓、螺钉、螺柱、螺母和垫圈等。由于这类零件都是标准件，通常只需用简化画法画出它们的装配图，同时给出它们的规定标记。

标记方法按“GB”有关规定。（二）螺纹紧固件连接图的画法按所使用的螺纹紧固件的不同，螺纹紧固件可分为螺栓连接、螺柱连接和螺钉连接等。1．在画连接图时，应符合以下基本规定（1）两零件接触面处只画一条线，凡不接触的表面，不论间隙多小都必须画两条线。（2）在剖视图中，两相邻零件的剖面线方向应相反或间隔不同。而同一个零件在各剖视图中，剖面线的方向和间隔应相同。（3）剖切面通过螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈等标准件的轴线时，这些零件均按外形画出。需要时，可采用局部剖。（4）螺纹紧固件还可采用简化画法，其倒角、六角头部曲线等均可省略不画，如图（c）所示。2．螺纹紧固件有效长度的计算螺栓、螺柱、螺钉的有效长度分别由下式计算：（1）螺栓L≥δ1＋δ2＋h＋m十a（2）螺柱L≥δ＋h＋m＋a（3）螺钉L≥δ十bm式中：a一般取为0.3d。有效长度L计算出来后，在相应标准的长度系列中，查出相接近的标准长度数值L。3．螺栓连接的画法采用比例画法时，除螺栓长度L需计算并取标准值外，其他各部分的尺寸都与螺纹大径成一定的比例来绘制。螺栓、螺母、垫圈的各部尺寸，参见表。画图步骤：先画俯视图较方便4．螺柱连接的画法δbmLL计=δ+0.15d+0.8d+0.3d

对于钢或青铜，bm＝d；对于铸铁，bm=1.25d～1.5d，对于铝合金，bm＝2d。螺柱长度:5．螺钉连接的画法（1）连接螺钉用来连接不经常拆卸且受力较小的零件，如图所示。（2）紧定螺钉用来固定两个零件，使它们不产生相对运动，如图所示。画螺钉连接图时应注意以下两点：①在投影为圆的视图中，螺钉头部的一字槽应按与水平线成45°方向画出。②螺孔可不画出钻孔深度，仅按螺纹深度画出。③紧固螺钉的上端面一般与旋入处的螺孔口画平齐。δbmL0.5d

bm:钢：bm=d铸铁:bm=1.25d或1.5d铝:bm=2d螺钉长度：L计=bm+δ常见的几种错误画法：螺钉末端应画到什么位置？螺纹终止线应画到什么位置？小径线未对齐应为?度倾斜?度剖面线画到?位置画在何处？粗、细线三、键与销连接键、销都是标准件，它们的结构、型式和各部分尺寸，可以从有关标准中查阅。（一）键连接键用来连接轴和轴上的传动零件（如齿轮、带轮、凸轮等），使传动零件与轴一起转动，以传递运动或动力。常用的键有普通平键、半圆键、钩头楔键等，如图所示。轴键皮带轮

键的种类普通平键半圆键钩头楔键1、键的标记16100宽度b＝16mm、高度h＝10mm、长度L＝100mm普通A型平键的标记为：GB／T1096键16×10×100（A型不标注字母）宽度b＝18mm、高度h＝10mm、长度L＝100mm普通C型平键的标记为：GB／T1096键C18×10×100宽度b＝6mm、高度h＝10mm、直径D＝25mm普通半圆键的标记为：GB／T1099键6×10×252．平键、半圆键的连接画法在主视图中，为了表示轴上的键槽，采用了局部剖视，键按不剖绘制。键的顶面与轮毂上键槽有间隙，在主、左视图上均应画成两条线；键底面画为一条线。键和键槽的两个侧面为相接触的工作面，在左视图中，应画一条线。轮键轴纵向剖切按不剖画横向剖切画剖面线3．钩头楔键的连接画法在主视图中，为了表示轴上的键槽，采用了局部剖视，键按不剖绘制。键的侧面与轮毂上键槽有间隙，在左视图上应画成两条线；键的顶面、底面为相接触的工作面，在主、左视图中，应画成一条线。

dd-tLb、t、L可按轴径d从标准中查出。bt—键槽深度b—键槽宽度注:轴上键槽画法及尺寸注法bDD+t1t1、b可按孔径D从标准中查出。注:b—键槽宽度t1—轮毂上键槽深度轮毂上键槽画法及尺寸注法（二）销连接销也是标准件，通常用于零件间的连接和定位。常用的有圆柱销、圆锥销和开口销等。公称直径d＝8mm，长度l=30mm的A型圆柱销标记为：销GBl19－86A8×30公称直径d＝10mm，长度l=60mm的A型圆锥销标记为：销GB117－86A10×60用销连接或定位的两个零件上的销孔，一般需一起加工，并在图上注写“装时配作”或“与××件配作”。圆锥销的公称尺寸是指小端直径。开口销的公称直径是指与之相配的小孔直径。销连接的画法和标注，如图所示，当剖切平面通过销的基本轴线时，销作不剖处理。1．已知两被连接件厚度分别为30mm，40mm，用M20螺栓连接两板，试用比例画法，画出图示的螺栓连接图。2．查表画出图示的平键连接图。已知轴直径为30mm，轮毂厚20mm，其他尺寸查表确定。

4.1.3任务实施机械制图学习目标:重点难点：1.学会标准件与常用件的画法2.理解标准件代号的含义,学会标注代号。3.掌握规定画法。熟悉国家标准《机械制图》GB/T4459中有关齿轮、弹簧、滚动轴承画法的有关规定；了解齿轮、弹簧的形成原理、滚动轴承结构，熟悉齿轮、弹簧、滚动轴承各参数的含义，学会查阅齿轮、弹簧、滚动轴承相关技术手册，了解相关的机械运动知识，拓展专业知识，提高绘图技能。项目4标准件与常用件齿轮、弹簧是机械工程中大量使用的常用零件，滚动轴承是机械工程中常用的标准件，这些构件由于大量使用，若按真实的形状与结构作图，那将是非常费时的事情，且也没这个必要。到底怎样表达这些构件？通过本课题的学习，你将学会这些构件的规定画法，掌握作图技巧，提升作图与识图能力。任务4.2绘制齿轮弹簧滚动轴承4.2.1任务描述与目标圆柱齿轮圆锥齿轮蜗杆蜗轮用于两平行轴间的传动用于两相交轴间的传动用于两垂直交叉轴间的传动。

一、齿轮任务4.2绘制齿轮弹簧滚动轴承4.2.2知识拓展★种类★作用传递运动和动力改变轴的转速与转向圆柱齿轮圆锥齿轮蜗轮蜗杆用于两平行轴的传动。用于两相交轴的传动。用于两交叉轴的传动。（一）圆柱齿轮的几何要素及其尺寸关系1．齿顶圆（da）是指通过轮齿顶部的圆。2．齿根圆（df）是指通过轮齿根部的圆。3．分度圆（d）齿轮设计和加工时计算尺寸的基准圆，对于标准齿轮，位于齿厚（s）与齿槽宽（e）相等时所在位置的圆。s、e均指弧长。4．齿高是指齿顶圆与齿根圆之间的径向距离，用h表示。其中，齿顶圆与分度圆之间的径向距离称为齿顶高（ha），齿根圆与分度圆之间的径向距离称为齿根高（hf）。由图可见，h与ha、hf之间显然有h＝ha＋hf的尺寸关系。5．齿距（p）分度圆周上相邻两齿对应点间的弧长。p=s+e。6．模数（m）设齿轮的齿数为z，则分度圆的周长πd＝zp，d＝zp/π。为方便计算和测量，令m＝p/π，并使其标准化，如表12－1所示。这里m称为模数。有d＝mz。

模数是齿轮设计、加工中十分重要的参数，模数反映轮齿的大小。模数大，轮齿就大，则齿轮的承载能力就增大。7．齿形角（α）又称压力角，是指齿廓在接触点C处的公法线(力的传递方向)与两分度圆的公切线的夹角，如图中的α角。α反映轮齿的胖与瘦。我国采用的标准齿轮压力角α为20°。一对相配齿轮的模数m和齿形角α相等，两者才能正确啮合。齿根圆分度圆★齿顶圆画粗实线。★齿根圆在剖视图中画粗实线，在端视图中画细实线或省略不画。★在非圆投影的剖视图中轮齿部分

不画剖面线。1.单个圆柱齿轮的画法画图要点：★分度圆画点划线。齿顶圆(二)圆柱齿轮的画法2.两圆柱齿轮啮合的画法★在非圆投影的剖视图中，两轮节线重合，画点划线。齿根线画

粗实线。齿顶线画法

为一个轮齿为可见，画粗实线，一个轮齿被遮住，画虚线。★在投影为圆的视图中，两轮节圆相切，齿顶圆画粗实线，齿根圆

画细实线或省略不画。画图要点：（注：标准齿轮的节圆=分度圆。）圆柱齿轮的啮合画法3.齿轮和齿条啮合的画法

齿轮直径无限大时，齿顶圆、齿根圆、分度圆和齿廓都变成直线，齿轮成为齿条。

齿轮与齿条啮合的画法与齿轮啮合画法基本相同。（三）圆锥齿轮*传递两相交轴（一般成直角）间的旋转运动或动力可用成对的锥齿轮。锥齿轮的轮齿加工在圆锥面上，因而一端大，一端小，其模数也是由大端到小端逐渐变小，为了设计与制造方便，规定根据大端的模数来计算轮齿的有关尺寸。1．单个齿轮的画法主视图通常画为全剖或半剖视图，按投影关系画出左视图。在圆的那个视图上，轮齿部分只画出大端齿顶圆、分度圆和小端齿顶圆。见图所示。圆锥齿轮的参数及计算见相关专业书籍。

2．啮合画法两圆锥齿轮啮合时，两轮的分度圆锥相切。一般主视图全剖画出，两轴线和节线交于一点。见图所示。

（四）蜗杆蜗轮*蜗杆蜗轮是用来传递空间交错两轴间的旋转运动。最常见的是两轴交错成直角。1．蜗杆的画法：外形与梯形螺纹相似。蜗杆的齿形部分与齿轮的画法相同。2．蜗轮的画法：主视图通常全剖画出，在投影为圆的视图中，只画分度圆和大圆。3．啮合画法在蜗杆为圆的视图上，挡住了蜗轮的部分不画；在蜗轮为圆的视图上，啮合区内蜗杆节线与蜗轮节圆相切；外形图中蜗轮最大圆用粗实线画出，剖视图中则省略不画。★种类：涡卷弹簧常用种类螺旋弹簧压力弹簧拉力弹簧扭转弹簧★作用：弹簧在部件中的作用是减震、复位、夹紧、测力和储能等。二、弹簧D2:弹簧外径D1:弹簧内径D:弹簧中径t:弹簧节距螺旋弹簧两相邻有效圈截面中心线的轴向距离d:簧丝直径D=D2-d（一）圆柱螺旋压缩弹簧各部分的名称及尺寸关系n1=n+n2自由高度H0:弹簧无负荷作用时的高度H0=nt+(n2-0.5)d支承圈数n2:弹簧端部用于支承或固定的圈数。一般取2.5圈有效圈数n:保持节距相等参加工作的圈数(计算弹簧刚度时的圈数）。总圈数n1:有效圈数与支承圈数之和。展开长度L（二）圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法1．在平行于螺旋弹簧轴线的视图中，弹簧各圈的轮廓应画成直线。2．螺旋弹簧均可画成右旋，但左旋弹簧一律要加注旋向“左”字。3．有效圈数在四圈以上的螺旋弹簧，中间各圈可以省略，只画出其两端的1～2圈（不包括支承圈），中间只需用通过簧丝剖面中心的细点画线连起来。省略后，允许适当缩小图形的高度，但应注明弹簧的自由高度。4．在装配图中，螺旋弹簧被剖切后，不论中间各圈是否省略，被弹簧挡住的结构一般不画，其可见部分应从弹簧的外轮廓线或从弹簧钢丝剖面的中心线画起，如图(a)所示。5．在装配图中，当弹簧钢丝的直径在图上等于或小于2mm时，其断面可以涂黑表示，如图（c）所示，或采用图（b）的示意画法。（三）圆柱螺旋压缩弹簧的作图步骤国家标准规定，不论支承圈的圈数多少，均按2.5圈形式绘制。

（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。1、分类按其承受的载荷方向分为：☆向心推力轴承同时承受径向力和轴向力☆向心轴承—主要承受径向力☆推力轴承—主要承受轴向力三、滚动轴承2、代号：①代号的构成：②基本代号

按顺序由前置代号、基本代号、后置代号构成。

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。

基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号和内