《工程制图》图文-模块六

模块六标准件和常用件目录课题一螺纹课题二螺纹紧固件课题三键与销课题四齿轮课题五滚动轴承课题六弹簧课题一螺纹一、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剖面的连续凸起（凸起是指螺纹两侧面间的实体部分，又称为牙）和沟槽。螺纹有外螺纹和内螺纹之分，且内、外螺纹成对使用。在圆柱或圆锥外表面上形成的螺纹称为外螺纹；在圆柱或圆锥孔的内表面上形成的螺纹称为内螺纹。螺纹的加工方法很多，图6-1所示为车床上车削内、外螺纹。此外，还可以用板牙加工外螺纹，用丝锥加工内螺纹，用搓丝板或滚丝轮碾压出外螺纹。图6-1车削螺纹二、螺纹的基本要素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。常见的螺纹牙型有三角形、梯形、锯齿形等。相邻两牙侧面间的夹角称为牙型角α，常用普通螺纹的牙型角为三角形，α=60°。2.公称直径螺纹有大径（d、D）、小径（d1、D1）和螺纹中径（d2、D2），如图6-2所示。公称直径是代表螺纹尺寸的直径，指的是螺纹大径的尺寸。图6-2螺纹大径、小径和中径

1）螺纹大径螺纹大径（d、D）是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（即螺纹的最大直径）。

2）螺纹小径螺纹小径（d1、D1）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。

3）螺纹中径螺纹中径（d2、D2）是指母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等处的假想圆柱或圆锥的直径。形成螺纹的螺旋线条数称为线数n。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，如图6-3（a）所示；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多线螺纹，如图6-3（b）所示。图6-3螺纹的线数、螺距与导程3.线数4.螺距和导程螺纹相邻两牙在中径上对应两点间的轴向距离称为螺距(P)。同一条螺旋线上相邻两牙对应两点间的轴向距离称为导程(Ph)。单线螺纹导程和螺距相同，而多线螺纹导程等于螺距乘以线数，如图6-3所示。5.旋向内、外螺纹旋合时的旋转方向称为旋向。螺纹的旋向有左、右之分。顺时针旋转时旋入的螺纹，称为右旋螺纹；逆时针旋转时旋入的螺纹，称为左旋螺纹。内外螺纹相互配合时，只有上述五个要素完全相同，内外螺纹才能正确的旋合在一起。在螺纹的五个要素中，凡是螺纹牙型、大径和螺距都符合标准的螺纹称为标准螺纹；螺纹牙型符合标注，而大径、螺距不符合标注的螺纹称为特殊螺纹；若螺纹牙型不符合标准，则称为非标准螺纹。三、螺纹的规定画法1.外螺纹的规定画法外螺纹的规定画法如图6-4所示，螺纹大径及螺纹终止线用粗实线表示，螺纹小径用细实线表示，在平行于螺杆轴线投影面的视图中，螺杆的倒角或倒圆部分也应画出，在垂直于螺纹轴线投影面的视图中，表示牙底的细实线圆只画约3/4圈，此时螺纹的倒角圆规定省略不画。图6-4外螺纹的规定画法2.内螺纹的规定画法内螺纹的规定画法如图6-5所示。在剖视图中，螺纹的大径为细实线，螺纹的小径及终止线用粗实线绘制，剖面线必须终止于粗实线。在垂直于螺纹轴线的投影面视图中，大径用3/4圈的细实线绘制。螺纹孔上的倒角圆省略不画。图6-5内螺纹的规定画法绘制不穿通的螺孔时，一般应将钻孔深度和螺纹部分的深度分别画出，一般钻孔深度比螺孔深度深0.5D（D为螺纹大径），钻孔尖端锥角按120°画出，如图6-6所示。图6-6不穿孔的螺纹孔3.螺纹联接的规定画法内外螺纹联接时，在剖视图中，内外螺纹的旋合部分应按外螺纹的画法绘制，其余部分仍按各自的画法来表示。内螺纹的大径与外螺纹的大径，内螺纹的小径与外螺纹的小径应分别对齐，剖面线画至粗实线处，如图6-7所示。图6-7螺纹联接的规定画法4.非标准螺纹的画法对于标准螺纹，一般不画牙型，而画非标准螺纹时，应画出螺纹牙型，并标注出所需的尺寸及有关要求，如图6-8所示。图6-8非标准螺纹的画法四、螺纹的分类和标注方法1.螺纹的分类螺纹按用途分为两大类，及联接螺纹和传动螺纹。常用的联接螺纹有普通螺纹和管螺纹两种，主要用于联接和紧固；传动螺纹有梯形螺纹、锯齿形螺纹和矩形螺纹，主要用于传递动力和运动。2.螺纹的标注方法普通螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的标记构成如下。螺纹特征代号公称直径×导程（螺距）旋向—中径、顶径公差带代号—旋合长度代号螺纹的旋合长度规定为短（S）、中（N）、长（L）三种。一般情况下，不标注螺纹旋合长度的数值。必要时，加注旋合长度代号S或L，中等旋合长度可省略不注。管螺纹的标记构成如下。螺纹特征代号尺寸代号公差等级代号—旋向常用螺纹的种类和标注示例见表6-1（见教材）。课题二螺纹紧固件1.螺纹紧固件的种类2.螺纹紧固件的标记用螺纹起联接和紧固作用的零件称为螺纹紧固件。螺纹紧固件的结构及尺寸均已标准化，在设计使用时，只需根据需要在相应标准中选取。常用的螺纹紧固件有螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母和垫圈等，如图6-9所示。标准的螺纹紧固件标记格式一般如下。名称标准号螺纹规格×长度常用螺纹紧固件的简化画法及标记示例见表6-2（见教材）。二、螺纹紧固件及其联接画法1.螺纹紧固件的画法1）查表画法查表画法是指根据螺纹紧固件的标记，从有关标准中查出其具体尺寸画图。2）比例画法工程实践中常用比例画法，将螺纹紧固件各部分的尺寸(公称长度除外)都与规格d（或D）建立一定的比例关系。常用螺纹紧固件的比例画法见表6-3（见教材）。2.螺纹紧固件联接的画法1）螺栓联接的画法螺栓适用于联接两个不太厚的能钻成通孔的零件。联接时将螺栓穿过两个被联接件上的通孔（孔径比螺栓大径略大，一般按1.1d画出），套上垫圈，然后用螺母紧固，如图6-10（a）所示。图6-10（b）所示为螺栓联接的简化画法。图6-10螺栓联接的简化画法作图时必须遵守下列规定。（1）两个零件接触面处只画一条粗实线，不接触面画两条线。（2）当剖切面通过标准件的轴线时，这些标准件均按不剖绘制，即只画外形。（3）在剖视图中，相互接触的两个零件剖面线方向相反。作图时还应注意，螺栓的末端应伸出螺母的端部（0.3~0.5）d，以保证在螺纹联接后不至于太短而削弱联接强度，或者螺杆伸出太长不便于装配，要合理设计螺栓的长度。螺栓长度的计算公式为l=δ1+δ2+h+m+(0.3~0.5)d其中，h为垫圈的厚度，m为螺母的厚度。计算出螺栓长度l之后，还要从螺栓标准中查得符合规定的标准长度。2）双头螺柱联接的画法当两个被联接件之一比较厚或不适宜用螺栓联接时，一般采用双头螺柱联接。通常在较薄的零件上制成通孔，在较厚的零件上制成不通的螺孔，先将双头螺柱的旋入端旋入螺孔，再将通孔零件穿过另一端，最后套上垫圈，拧紧螺母，如图6-11（a）所示。图6-11（b）所示为双头螺柱联接的简化画法。图6-11双头螺柱联接的简化画法3）螺钉联接的画法螺钉联接用在受力不大和不常拆卸的地方。螺钉联接一般是在较厚的机件上加工出螺孔，而在另一被联接件上加工成通孔，然后将螺钉穿过通孔，拧入螺孔，从而起到联接作用，如图6-12（a）所示。图6-12（b）所示为螺钉联接的简化画法。图6-12螺钉联接的简化画法课题三键与销一、键键用来联接轴与安装在轴上的皮带轮、齿轮、链轮等，用以传递扭矩。常用的键有普通平键、半圆键和钩头楔键，如图6-13所示。图6-13常用的键1.普通平键普通平键有A型(圆头)、B型(方头)和C型(单圆头)三种，如图6-14所示。用于轴孔联接时，键的顶面与轮毂中的键槽底面应有间隙，要画两条线；键的两侧面与轴上的键槽、轮毂上的键槽两侧均接触，应画一条线；键的底面与轴上键槽的底面也接触，也应画一条线，如图6-15所示。图6-14普通平键图6-15普通平键联接键的标记由名称、型号与尺寸、标准编号三部分组成，如A型(圆头)普通平键，b=12mm，h=8mm，L=50mm，标记为GB/T1096键12×8×50；又如C型(单圆头)普通平键，b=18mm，h=11mm，L=100mm，标记为GB/T1096键C18×11×100。标记中A型键的“A”字省略不注，而B型和C型要标注“B”和“C”。2.半圆键半圆键常用在载荷不大的传动轴上，连接情况、画图要求与普通平键相类似，键的两侧和键底应与轴和轮的键槽表面接触，顶面应有间隙，如图6-16所示。图6-16半圆键联接二、销销在机器中起定位和联接作用。常用的销有圆柱销、圆锥销和开口销等，如图6-17所示。图6-17销1.圆柱销常用的圆柱销分为不淬硬钢圆柱销和淬硬钢圆柱销两种。不淬硬钢圆柱销直径公差有m6和h8两种，淬硬钢圆柱销直径公差只有m6一种。淬硬钢圆柱销因淬火方式不同分为A型(普通淬火)和B型(表面淬火)两种。圆柱销一般用于机件的定位或联接，它在装配图中的画法如图6-18(a)所示。常用的圆锥销分为A型(磨削)和B型(切削或冷镦)两种，其公称直径是小头的直径。圆锥销一般用于机件的定位，它在装配图中的画法如图6-18(b)所示。2.圆锥销图6-18圆柱销和圆锥销联接3.开口销开口销在装配图中的画法如图6-19所示。图6-19开口销联接各种销的图例及标记示例见表6-4。课题四齿轮齿轮是广泛应用于各种机械传动系统的一种常用件，具有传动稳定可靠、效率高、结构紧凑等特点。通过齿轮啮合，可将一根轴的动力及旋转运动传递给另一根轴，也可改变转速和旋转方向。齿轮上每一个用于啮合的凸起部分，称为轮齿。齿轮的轮齿部分已标准化。由一对啮合的齿轮组成的机构，称为齿轮副。常见的齿轮副按两轴的相对位置不同，分成以下三种，如图6-20所示。（1）平行轴齿轮副（圆柱齿轮啮合）。平行轴齿轮副用于两平行轴间的传动，如图6-20（a）所示。（2）相交轴齿轮副（圆锥齿轮啮合）。相交轴齿轮副用于两相交轴间的传动，如图6-20（b）所示。（3）交错轴齿轮副（蜗杆与蜗轮啮合）。交错轴齿轮副用于两交错轴间的传动，如图6-20（c）所示。图6-20齿轮副在传动中，为了运动平稳、啮合正确，齿轮轮齿的齿廓曲线可以制成渐开线、摆线或圆弧，其中渐开线齿廓最为常见。轮齿的方向有直齿、斜齿、人字齿或弧形齿。一、圆柱齿轮圆柱齿轮的轮齿有直齿、斜齿和人字齿三种，如图6-21所示。本节主要介绍直齿圆柱齿轮几何要素的名称、代号、尺寸计算及规定画法。图6-21圆柱齿轮1.齿轮的名词术语1）节圆直径d′(分度圆直径d)如图6-22(a)所示，连心线O1O2上两相切的圆称为节圆，其直径用d′表示。加工齿轮时，作为齿轮轮齿分度的圆称为分度圆，其直径用d表示。在标准齿轮中，d′=d。图6-22直齿轮各部分名称及其代号2）齿顶圆直径da轮齿顶部所在的圆称齿顶圆，其直径用da表示。3）齿根圆直径df齿槽根部所在的圆称齿根圆，其直径用df表示。4）齿距p、齿厚s、槽宽e在节圆或分度圆上，两个相邻的同侧齿面间的弧长称为齿距，用p表示；一个轮齿齿廓间的弧长称为齿厚，用s表示；一个齿槽齿廓间的弧长称为槽宽，用e表示。在标准齿轮中，s=e，p=e+s。5）齿高h、齿顶高ha、齿根高hf齿顶圆与齿根圆的径向距离称为齿高，用h表示；齿顶圆与分度圆的径向距离称为齿顶高，用ha表示；分度圆与齿根圆的径向距离称为齿根高，用hf表示。齿高h、齿顶高ha、齿根高hf的关系为h=ha+hf。7）传动比i设n1、z1分别代表主动齿轮每分钟的转数及齿数，n2、z2分别代表从动齿轮每分钟的转数及齿数，符号下角的1和2，分别代表第一个齿轮和第二个齿轮。i代表两齿轮的传动比，则有按O2C/O1C=n1/n2的比例关系，在两齿轮连心线O1O2上取一点C，然后分别以O1及O2为轴线，作通过点C的两个圆柱(即节圆)，在齿轮啮合传动时，相当于一对假想的圆柱相互无滑动地滚动，故

6）啮合角、压力角、齿形角如图6-22(a)所示，两相啮合轮齿齿廓在点C的公法线与两节圆的公切线所夹的锐角称为啮合角，也称为压力角；加工齿轮的原始基本齿条的法向压力角称齿形角，用α表示。啮合角=压力角=齿形角=α。8）模数m由图6-22(b)可知，若以z表示齿数，则齿轮分度圆圆周长为πd=zp，因此，分度圆直径d=pz/π，式中pπ称为齿轮的模数，以m表示，即m=p/π。因此d=mz，而m=d/z。由m=d/z可知，模数越大，轮齿就越大；模数越小，轮齿就越小。互相啮合的两齿轮，其齿距p应相等，因此它们的模数m亦应相等。为了减少加工齿轮刀具的数量，国家标准对齿轮的模数作了统一的规定，见表6-5。2.直齿圆柱齿轮尺寸的计算一对相互啮合的标准直齿圆柱齿轮，其模数和齿形角必须相等。根据模数和齿数，可以计算出轮齿各部分的尺寸，计算公式见表6-6。3.直齿圆柱齿轮尺寸的计算1）单个圆柱齿轮的画法作为常用件，国家标准GB/T4459.2—2003对齿轮的表示法作了相应的规定。如图6-23所示，齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制，分度圆和分度线用细点画线绘制，齿根圆和齿根线用细实线绘制，也可省略不画，在剖视图中齿根线用粗实线绘制。但在剖视图中，当剖切面通过齿轮的轴线时，轮齿一律按不剖处理。图6-23单个圆柱齿轮的规定画法2）齿轮啮合的规定画法两齿轮的啮合画法，关键是啮合区的画法，其他部分仍按单个齿轮的规定画法绘制。啮合区的画法规定如下。（1）在垂直于齿轮轴线的投影面的视图中，啮合区内的齿顶圆均用粗实线绘制，如图6-24（a）所示，其省略画法如图6-24（b）所示。（2）在平行于齿轮轴线的投影面的视图中，啮合区的齿顶线和齿根线不必画出，节线用粗实线绘制，如图6-24（c）所示。（3）在齿轮啮合的剖视图中，当剖切平面通过两啮合齿轮的轴线时，在啮合区内，将一个齿轮的轮齿用粗实线绘制，另一个齿轮的轮齿被遮挡的部分用虚线绘制，如图6-24（a）所示，被遮挡部分也可省略不画。图6-24齿轮啮合的规定画法二、锥齿轮传递两相交轴(一般两轴交成直角)间的回转运动或动力可用成对的锥齿轮。锥齿轮分为直齿、斜齿、螺旋齿和人字齿等，如图6-26所示。图6-26锥齿轮锥齿轮的轮齿是在圆锥面上制出的，因而一端大、一端小。锥齿轮的轮齿往锥顶逐渐变小，因此锥齿轮的齿高和齿厚以及模数是随其至锥顶的距离而变的，规定采用大端模数m计算。标准直齿锥齿轮的主要几何关系见表6-7。锥齿轮的规定画法与圆柱齿轮的画法基本相同。单个锥齿轮的画法如图6-26(a)所示，锥齿轮的主视图为剖视图；左视图上，轮齿的大端和小端的顶圆用粗实线表示，分度圆用点画线表示。图6-26(b)所示为锥齿轮啮合的规定画法，啮合部分的画法与圆柱齿轮相同，左视图不剖。图6-26锥齿轮的画法课题五滚动轴承一、滚动轴承的结构和种类滚动轴承是支承旋转轴的标准组件，具有结构紧凑、摩擦力小等优点，在生产中得到广泛应用。滚动轴承的种类多，但其结构大体相同，一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成，如图6-27所示。图6-27滚动轴承的结构滚动轴承按承受力的方向分为向心轴承、推力轴承和向心推力轴承三类。（1）向心轴承。向心轴承主要承受径向载荷，如图6-28（a）所示。（2）推力轴承。推力轴承只承受轴向载荷，如图6-28（b）所示。（3）向心推力轴承。向心推力轴承同时承受径向和轴向载荷，如图6-28（c）所示。图6-28滚动轴承的分类二、滚动轴承的画法1.简化画法（1）通用画法。在剖视图中，当不需要确切地表示滚动轴承的外形轮廓、载荷特征、结构特征时，可用矩形线框及位于线框中央正立的十字形符号表示滚动轴承。（2）特征画法。在剖视图中，如需较形象地表示滚动轴承的结构特征时，可采用在矩形线框内画出其结构要素符号的方法表示滚动轴承。通用画法和特征画法应绘制在轴的两侧。矩形线框、十字形符号和轮廓线均用粗实线绘制。2.规定画法必要时，在滚动轴承的产品图样、产品样本和产品标准中采用规定画法。采用规定画法绘制滚动轴承的剖视图时，轴承的滚动体不画剖面线，其内、外圈的剖面线可画成方向和间隔相同；在不引起误解时，也允许省略不画。规定画法一般绘制在轴的一侧，另一侧按通用画法绘制。滚动轴承的各种画法及尺寸比例见表6-8（见教材）。其各部分尺寸可根据滚动轴承代号从相关标准中查得。三、滚动轴承的代号滚动轴承基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸，是滚动轴承代号的基础。滚动轴承基本代号的组成方式为轴承类型代号尺寸系列代号内径代号1.轴承类型代号滚动轴承的类型代号用阿拉伯数字或大写英文字母表示，具体内容见表6-9。2.尺寸系列代号尺寸系列代号包括滚动轴承的宽（高）度系列代号和直径系列代号两部分，用两位阿拉伯数字表示。它的主要作用是区别内径相同而宽度和外径不同的滚动轴承，具体代号需查阅相关的国家标准。3.内径代号课题六弹簧一、圆柱螺旋弹簧的种类圆柱螺旋弹簧是由金属丝绕制而成的。根据用途不同可分为压缩弹簧（Y型）、拉力弹簧（L型）和扭力弹簧（N型）三种型式，如图6-29所示。图6-29圆柱螺旋弹簧二、圆柱螺旋压缩弹簧的参数和尺寸关系圆柱螺旋压缩弹簧的主要参数如图6-30所示。（1）簧丝直径d。簧丝直径是指弹簧的钢丝直径。（2）弹簧中径