单元4常用机件及结构要素的表示法电子教案 机械制图与计算机绘图

知识目标：熟悉螺纹紧固件的联接画法、齿轮啮合画法、键联接画法等；了解滚动轴承、圆柱螺旋压缩

弹簧的画法。

教学

能力目标：掌握螺纹及螺纹紧固件的画法；掌握直齿圆柱岩轮的规定画法。

目标

素质目标：

教学

壬上齿轮零件图的绘制

重点

教学

q齿轮零件图的绘制

难3tt点

教学理实一体

壬品实物讲解

手段小组讨论、协作

教学

8

学时

教学内容与教学过程设计注释

单元四常用1机件wZ结构要素白勺表示法

任务一-绘带U螺栓联接自

K任务描述》

选择合适的螺栓、i累母、垫圈联接如图4-1J听示的两零件,按比例画法，绘制螺栓联接

图，并参照标准件的标i己示例写出选定的螺栓、$累母、垫圈的标记。

乡

S

0A

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图4-完成螺栓联接图明确学习任务，在

R任务分析》任务驱动下开始

螺栓、螺母、垫圈是标准件，其形状N由结构者B已标准化，E回家标准规定了相应的表示法。教学

要完成此任务，需要掌握螺纹、螺纹紧固件及螺£文紧固件联接的规定画法，以及查阅标准结

构和标准件相关参数的方法.

R知识链接]]

一、螺纹

1.螺纹的形成

形成螺纹的加工方法很多，图4-2(a)所示:为加工外螺纹,图4-2(b)所示为加工内螺

纹。比外还可以用板牙加工外螺纹，用丝锥加工P为螺纹，用搓丝板或滚丝轮碾压出外螺纹。

了解螺纹的加工

方法。

（a）加工外螺纹（b）加工内螺纹

图4-2螺纹的加工

2.螺纹要素

1）牙型

在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状称为螺纹牙型。不同用途的螺纹，具有不同

的牙型，常见的有三角形、梯形和锯齿形等。

2）直径

螺纹直径有大径、中径和小径之分，如图4-3所示。

螺距

区分大中小直径。

/牙顶'牙底

（a）外螺纹（b）内螺纹

图4-3螺纹直径

3）线数

形成螺纹的螺旋线条数称为线数d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4-4（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4-4（b）所示。

G螺距和导程

螺距P是指相邻两牙在中径线二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，如图4-4所示。

螺距、导程、线数之间的关系为

Ph=nP

掌握线数、导程和

螺距的含义，并知

道三者的关系。

⑻小线螺纹（b）双线螺纹

图4-4螺纹的线数、导程和螺距

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。

3.螺纹的规定画法学生根据规定画

由于螺纹是由专用设备加工的，所以在绘制螺纹时，不必按其真实投影作图，国家标准法绘制螺纹，教师

GB/T4459.1—1995对螺纹及螺纹紧固件的表示法作了相应的规定。指导。

4螺纹的标注方法

D常用标准螺纹的标记

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X导程（螺距）旋向一中径、顶径公差带代号一旋合长度代号

2）常用螺纹的标注

标注普通螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等米制螺纹时，其标记应直接标注在大径的尺寸

线上或其引出线上；管螺纹的标记一律注在引出线上，引出线应由大径处引出或由对称中心

处引出。

3）注写螺纹标记时的注意事项能够正确标注常

（1）普通螺纹的螺距有粗牙和细牙两种，粗牙不注螺距。用的螺纹。

（2）左旋螺纹要注写LH,右旋螺纹不注。

（3）螺纹公差带代号包括中径和顶径公差带代号，如果中径和顶径公差带代号相同，则

只标注一个代号。

（4）普通螺纹的旋合长度规定为短（S）、中（N）、长（L）三组，中等旋合长度不必标

注。

（5）55°非密封管螺纹的内螺纹和55°密封管螺纹的内、外螺纹仅有一种公差等级，

公差带代号省略不注。55。非密封管螺纹的外螺纹有A、B两种公差等级，螺纹公差等级代号

标注在尺寸代号之后。

二、螺纹紧固件

1.常用螺纹紧固件及其标记

在机器设备上，常用的螺纹紧固件有螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈等，如图45所

示。国家标准对它们的结构、尺寸均作了规定，并用不同的标记表示。因此只要知道其规定

标记，就可从有关标准中查出它们的结构、型式及尺寸。

结合实物，认识常

用的螺纹紧固件。

（a）六角头螺栓（c）六角螺母（d）六角开槽螺母

（e）内六角圜柱头螺钉⑴开柄同柱头螺钉（g班横沉头螺钉（h）紧定螺钉

⑴平垫圈3弹赍垫圈（k）止动垫圈⑴回螺母

图4-5常用的螺纹紧固件

2.螺纹紧固件的联接画法

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4-6（a）

所示＜:螺栓联接的简化画法，如图4-6（b）所示。

学生按照螺栓联

接的简化画法绘

制。

(a)(b)

图4-6螺栓联接的简化画法

画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。

2)双头螺柱联接的画法

当两个被联接件之一比较厚或木适宜用螺栓联接时，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4-7(a)所示。双头螺柱联接的

简化画法如图4-7(b)所示。

2

120

(a)(b)

图4-7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4-3(a)所示。螺钉联接的简化画法，如图4-8(b)所示。

-

A

(a)(b)

图4-8螺钉联接的简化画法

K能力检测工

1.测绘六角螺塞。根据图470所示六角螺塞的结构特点，正确选择视图及表达方法，绘

制草图，并画出尺寸界线和尺寸线。

2.测绘压盖螺母。根据图4-11所示压盖螺母的结构特点，正确选择视图及表达方法，绘

制草图，并画出尺寸界线和尺寸线。

图470

图4—11

任务二绘制齿轮零件图

R任务描述』

齿轮齿数z=34、齿顶圆直径da=180mm,轮毂及轮缘的倒角为C1mm、辐板厚14mm、辐

板上六个均布孔中心圆直径为90mm。根据图4-12所示齿轮模型绘制齿轮零件图并标注尺寸。

明确学习任务，在

任务驱动下开始

教学

图472齿轮

K任务分析》

齿轮是常用件，其轮齿部分的参数已实现了标准化。要完成齿轮的测绘工作，必须掌握

直齿轮的基本参数与轮齿各部分的尺寸关系及直齿轮的规定画法。

R知识链接》

一、齿轮的基本知识

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4T3所示。

结合实物，掌握齿

（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473

轮的基本知识。

（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473

（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4-13

（c）所示。

（a）四柱齿轮（b）恻锥齿轮（c）蜗轮期杆

图473齿轮转动

二、直齿圆柱齿轮的轮齿结构和基本参数

1.直齿圆柱齿轮的几何要素及尺寸关系

直齿圆柱齿轮的几何要素及尺寸关系如图4-14所示。

掌握直齿圆柱齿

图474直齿圆柱齿轮的几何要素及尺寸关系

轮的几何要素及

1）齿顶圆

尺寸关系。

在圆柱齿轮上，其齿顶圆柱面与端面的交线称为齿顶圆，其直径用da表示。

2）齿根圆

在圆柱齿轮上，其齿根圆柱面与端面的交线称为齿根圆，其直径用df表示。

3）分度圆

图柱齿轮的分度曲面与端面的交线称为分度圆，其直径用d表示C

，）齿距

在圆柱齿轮的端面上，相邻两齿同侧齿廓之间的分度圆弧长称为端面齿距，简称为齿距，

用P表示。在标准齿轮中，齿厚与槽宽各为齿距的一半，其表达式为

s=e=p2

5）齿高

轮齿在齿顶圆与齿根圆之间的径向距离称为齿高，用h表示。

（D齿顶高。齿顶高是指齿顶圆与分度圆之间的径向距离，用ha表示。

（2）齿根高。齿根高是指齿根圆与分度圆之间的径向距离，用hf表示。

齿高的表达式为

h=ha+hf

6）中心距

两啮合齿轮轴线之间的距离称为中心距，用a表示。

2.直齿圆柱齿轮的基本参数

D齿数z

齿轮上轮齿的个数称为齿数。

2）模数m

齿轮上有多少齿，在分度圆周上就有多少齿距，因此分度圆周长nd二zp,则

d=p/n,z

令p/n=m,则d二mz。所以模数是齿距p与圆周率n的比值，即m=p/n,单位为mm。

相互啮合的一对齿轮，其齿距p应相等。由于p二mn,因此它们的模数应相等。当模数m

发生变化时，齿高h和齿距p也随之变化，即模数m越大，轮齿就越大，齿轮的承载能力也

越大；模数m越小，轮齿就越小，齿轮的承载能力也越小。由此可看出，模数是表征轮齿大

小的一个重要参数，是计算轮齿各部分尺寸的依据。

3）齿形角a

一对齿轮啮合时，过齿廓曲线与分度圆交点所作的径向与切向直线所夹的锐角称为齿形

角,用a表示。标准齿轮的齿形角a=20°。

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

计算出轮齿名部分的尺寸。

三、直齿圆柱齿轮的规定画法

1.单个齿轮的规定画法

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