《工程制图》课件-第10章 标准件和常用件

第10章标准件和常用件10.1螺纹和螺纹紧固件10.2齿轮10.3键和销10.4滚动轴承10.5弹簧返回本章重点与难点本章重点:1.螺纹、紧固件、齿轮、键、销、滚动轴承及弹簧的参数与计算方法。2.螺纹、紧固件、齿轮、键、销及滚动轴承国标规定、标记方法及查表方法。3.螺纹、紧固件、齿轮、键、销、滚动轴承及弹簧的画法。本章难点：螺纹、紧固件、齿轮、键、销、滚动轴承及弹簧的画法。概述零件分类：机器是由零件组成的。零件分为标准件、常用件和一般零件标准件:形状与尺寸全部由国标规定的零件,如:螺栓、螺钉、螺母、垫圈、键、销、滚动轴承等。常用件:形状与尺寸部分由国标规定的零件,如齿轮、弹簧等10.1螺纹和螺纹紧固件10.1.1螺纹的形成及其要素10.1.2螺纹的规定画法10.1.3螺纹的标注10.1.4常见螺纹紧固件及其标记10.1.5螺栓连接10.1.6双头螺柱连接10.1.7螺钉连接10.1.1螺纹的形成及其要素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断面的连续凸起和沟槽(凸起是指螺纹两侧面间的实体部分,又称为牙)

螺纹的加工方法再用丝锥加工内螺纹先用钻头钻孔在车床上用车刀加工外螺纹用扳牙加工外螺纹板牙钻头丝锥车外螺纹车内螺纹螺孔的加工在车床上加工内螺纹螺孔深钻孔深2．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（2）直径：直径分为大径、中径和小径（3）线数（n）：螺纹有单线和多线之分（5）旋向：内、外螺纹旋合时的旋转方向，螺纹的旋向有左、右之分螺纹的螺距、牙型和直径凸起（牙）轮廓称牙型沟槽牙顶牙底牙型角螺距P外螺纹内螺纹凸起（牙）轮廓称牙型牙顶牙底沟槽螺纹直径螺纹大径d(D)螺纹小径d1(D1)螺纹中径d2(D2)dd1d2D2DD1牙型牙型：在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状称为牙型，它包括牙顶、牙底、牙侧等部分，常用的牙型有三角形、梯形、矩形、锯齿形等矩形牙型三角形牙型梯形牙型线数（n）沿一条螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹沿两条或两条以上的螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹

螺纹的螺距（P）、导程（Ph)和线数(n)a)单线螺纹b)双线螺纹P＝Ph/n

螺纹大直径（公称直径）、小径、螺距可由附表查得螺纹旋向标准螺纹、标准螺纹、非标准螺纹标准螺纹：螺纹牙型、大径和螺距符合国标特殊螺纹：仅螺纹牙型符合国标，而大径、螺距不符合国标非标准螺纹：螺纹牙型、大径和螺距均不符合国标内、外螺纹只有当五个要素相同时，内、外螺纹才能旋合在一起10.1.2螺纹的规定画法1．外螺纹的画法外螺纹的大径和螺纹终止线用粗实线表示小径用细实线表示小径的细实线圆只画约3／4圈轴端倒角圆不画出螺纹终止线只画出和小径之间的部分剖面线应画到粗实线处2．内螺纹的画法大径用细实线表示

小径和螺纹终止线用粗实线表示剖面线画到粗实线大径的细实线圆只画约3／4圈孔口倒角圆不画出不可见螺纹的所有图线均用虚线绘制应将钻孔深度与螺纹部分的深度分别画出圆锥内、外螺纹的画法圆锥外螺纹圆锥内螺纹螺纹联接的画法螺纹要素全部相同的内、外螺纹方能联接。以剖视图表示内外螺纹的联接时，其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表示。按外螺纹画出旋合部分按外螺纹画出按内螺纹画出内外螺纹的大、小径相同内外螺纹旋合的画法1．普通螺纹的标注单线螺纹时：特征代号公称直径×螺距旋向－中径公差带顶径公差带－旋合长度代号如：M16×1LH—5g6g—SM：普通外螺纹；螺纹大径为16；细牙，螺距为1；左旋；中径公差为5g；顶径公差为6g；长螺纹旋合长度。

M16—6gM：普通外螺纹；螺纹大径为16；粗牙；右旋；中径和顶径公差均为6g；中等旋合长度。10.1.3螺纹的标注多线时:特征代号公称直径×Ph导程(P螺距)旋向－中径公差带顶径公差带－旋合长度代号1）粗牙普通螺纹不标注螺距，LH表示左旋螺纹，右旋螺纹不标注旋向。

2）如果中径公差与顶径公差相同，则只标注一个。3）旋合长度分为短（S）、中（N）、长（L）三种旋合长度，若为中等旋合长度，则不标注旋合长度代号。2．管螺纹标注螺纹特征代号尺寸代号公差等级代号—旋向代号3．梯形螺纹和锯齿形螺纹(2)多线梯形螺纹：螺纹特征代号公称直径×导程（P螺距）旋向—中径公差带代号－旋合长度代号(3)锯齿形螺纹：其标记及标注方法与梯形螺纹类似，只是特征代号为“B”(1)单线梯形螺纹：螺纹特征代号公称直径×螺距旋向—中径公差带代号－旋合长度代号对于特殊螺纹，应在牙型符号前加注“特”字，并标出大径和螺距；而非标准螺纹应画出牙型并注出所需尺寸及有关要求

10.1.4常见螺纹紧固件及其标记常见的螺纹紧固件有螺栓、双头螺柱、螺母、垫圈和螺钉1．螺栓由头部和杆部组成。常用头部形状为六角形的六角螺栓，如图所示。根据螺栓的作用与用途，六角头螺栓有“全螺纹”、“部分螺纹”、“粗牙”和“细牙”等多种规格。螺栓的规格尺寸是指螺纹大径d和螺栓公称长度L。螺栓的规定标记形式为：名称标准编号螺纹代号×公称长度例如：螺栓GB/T5782—2000M10×40也可以简化标注：螺栓GB/T5782M10×40注：下面螺纹紧固件也可进行相同的简化标注。2．螺母螺母与螺栓等外螺纹零件配合使用，起联接作用，其中以六角螺母应用最为广泛，如图所示。六角螺母根据高度m不同分为薄型、1型、2型，根据螺距不同分为粗牙、细牙，根据产品等级不同分为A、B、C级。螺母的规格尺寸为螺纹规格D

螺母的规定标记形式为：名称标准编号螺纹代号例如：螺母GB/T6170-2000M10简化标记：螺母GB/T6170

M103．垫圈

一般放在螺母与被联接零件之间，用于保护被联接零件的表面，以免拧紧螺母时刮伤零件表面；同时又可增加螺母与被联接零件之间的接触面积垫圈有平垫圈和弹簧垫圈之分，弹簧垫圈可以防止因振动而引起螺母松动的现象发生垫圈的规定标记为：名称标准编号公称尺寸

-性能等级例如：垫圈GB/T97.1-200210-100HV简化标记：垫圈GB/T97.1104．双头螺柱它的两端都有螺纹，其中用来旋入被联接零件螺孔的一端，称为旋入端；用来旋紧螺母的一端，称为紧固端旋入端旋入端长度有四种规格，每一种规格对应一个标准号螺孔材料旋入端长度bm标准代号

钢与青铜bm=dGB897─1988

铸铁bm=1.25dGB898─1988

铸铁或铝合金bm=1.5dGB899─1988

铝合金bm=2dGB900─1988双头螺柱的规格尺寸为螺纹大径d和公称长度L。双头螺柱的规定标记为：名称标准编号型式螺纹代号×公称长度例如：螺柱GB/T899-1988M10×40简化标记：螺柱GB/T899M10×40表10-2旋入端长度5．螺钉----联接螺钉分为：开槽圆柱头螺钉、十字槽圆柱头螺钉、开槽盘头螺钉、十字槽沉头螺钉、内六角圆柱头螺钉联接螺钉的规格尺寸为螺钉的螺纹直径d和螺钉长度L

螺钉的规定标记为：名称标准编号螺纹代号×公称长度例如：螺钉GB/T68-2000M8×30简化标记：螺钉GB/T68

M8×30用来联接两个零件5．螺钉----紧定螺钉用来防止或限制两个相配合零件间的相对运动紧定螺钉的头部有开槽和内六角两种形式，端部有锥端、平端、圆柱端、凹端等紧定螺钉的规定标记为：名称标准编号螺纹代号×公称长度例如：螺钉GB/T73-2000M6×10简化标记：螺钉GB/T73M6×106．螺纹紧固件的两种画法（1）按标准数据画图：根据标记，按国标规定查出有关的尺寸画出。有关国标见附表。（2）按比例画图：螺纹紧固件各部分的尺寸，可以按螺纹的公称直径d或D的一定比例关系画图

工程上一般采用比例画法

螺纹紧固件的比例画法10.1.5螺栓连接螺栓联接是将螺栓穿过两被联接零件的通孔，套上垫圈，再用螺母拧紧，使两个零件联接在一起的一种可卸联接方式。螺栓连接常用近似画法或简化画出规定：1）当剖切平面通过螺栓、螺母、垫圈等标准件的轴线时，应按未剖切绘制，即只画出其外形。2）两零件的接触面应只画一条线，而不得画成两条线或特意加粗。凡不接触的表面，不论间隙多小，都必须画两条线，如螺栓杆部与零件孔之间就应画两条线以表示出间隙。3）在剖视图中，两相邻接零件的剖面线方向应相反。但同一零件在各个剖视图中，其剖面线的方向和间距均应相同螺栓长度L=δ1＋δ2＋h＋m＋a计算出L后，还需从螺栓的标准长度系列中选取与L相近的标准值

简化画出

10.1.6双头螺柱连接双头螺柱联接常采用近似画法（图10-19a）或简化画法（图10-19b）。因为双头螺柱旋入端的螺纹全部旋入螺孔内，所以螺纹终止线与两被联接件接触面在同一条直线上。其它部位的画法与螺栓联接画法相同。将较薄零件制成通孔，较厚零件制成不通的螺孔，用双头螺柱、六角螺母和垫圈连接近似画法简化画法螺纹终止线与零件端面在同一条直线上双头螺柱连接画法

按螺柱的大径和螺孔件的材料确定旋入端的长度bm(表10-2)螺纹深＝bm+0.5d孔深=bm+d，见下图计算出螺柱的长度L:L=δ＋h＋m＋a

式中δ为上部零件的厚度，h为垫圈厚，h=0.15d；m为螺母的厚，m=0.85d，a为螺柱伸出螺母的长度≈(0.2—0.3)d计算出L后，还需从相应标准中选取与L相近的标准值δh=0.15dm=0.85d伸出量a≈(0.2—0.3)d注意弹簧垫圈的画法：两斜线与水平成60度10.1.7螺钉连接螺钉联接，即螺钉穿过一个零件的通孔而旋入另一零件的螺孔，螺钉头部压紧被联接件螺纹的旋入深度bm参照表10-2确定，其它画法同螺柱连接螺钉头各部分画法如下图螺钉长度L可按下式计算：L=δ+bm，δ为光孔零件的厚度。按计算长度L，在标准中（见附表）查阅螺钉的长度系列，选择与其接近的标准长度L

槽画成向右倾斜的45度线10.2齿轮10.2.1圆柱齿轮10.2.2锥齿轮齿轮传动齿轮在机器中用来传递动力和运动。由一对啮合的齿轮组成的基本机构，称为齿轮副平行轴齿轮副（圆柱齿轮啮合）：用于传递平行两轴之间的传动相交轴齿轮副（圆锥齿轮啮合）：用于传递相交两轴之间的传动交错轴齿轮副（蜗杆与蜗轮啮合）：主要用于交叉两轴之间的传动10.2.1圆柱齿轮圆柱齿轮的轮齿有直齿、斜齿、人字齿等直齿圆柱齿轮各部分名称及代号（1）齿顶圆：通过轮齿顶端的圆，其直径以da表示齿根圆：通过轮齿根部的圆，其直径以df表示分度圆：齿顶圆与齿根圆之间的定圆,是齿轮尺寸计算的基准,其直径用d表示在一对标准齿轮互相啮合时，两齿轮的分度圆应相切齿距：在分度圆周上，相邻两齿同侧齿廓间的弧长，用p表示s＝e＝p/2p＝s﹢e

（齿厚s，齿槽宽e）齿高：从齿顶圆到齿根圆间的径向距离，以h表示，h＝ha＋hf（ha为齿顶高，hf为齿根高）

齿宽：沿齿轮轴线方向测量的轮齿宽度，以b表示齿形角：用α表示。标准齿轮的齿形角采用20°中心距a2．直齿圆柱齿轮的基本参数与齿轮各部分的尺寸关系（1）模数：分度圆齿距p被圆周率π除所得的商称为齿轮的模数，即m＝p/π，单位为毫米（mm）一对互相啮合的齿轮，模数应相等。模数是设计、制造齿轮的一个重要参数。国家标准规定了齿轮模数的标准数值。表10-3标准模数(圆柱齿轮摘自GB/T1357─1987；圆锥齿轮摘自GB/T12368─1990)（mm）圆柱齿轮第一系列1,1.25,1.5,2,2.5,3,4,5,6,8,10,12,16,20,25,32,40第二系列1.75,2.25,2.75,(3.25),3.5,(3.75),4.5,5.5,(6.5),7,9,(11),14,18,22锥齿轮(大端端面模数)1,1.125,1.25,1.375,1.5,1.75,2,2.25,2.5,2.75,3,3.25,3.5,3.75,4,4.5,5,5.5,6,6.5,7,8,9,10,11,12,14,16,18,20,22,25,28,30,32,36,40（2）齿轮各部分的尺寸关系名称及代号公式名称及代号公式模数mm=p/π=d/z齿根圆直径dfdf=m(z-2.5)齿顶高haha=m齿形角αα=20°齿根高hfhf=1.25m齿距pp=πm齿高hh=ha+hf=2.25m齿厚ss=p/2=πm/2分度圆直径dd=mz槽宽ee=p/2=πm/2齿顶圆直径dada=m(z+2)中心距aa=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2表10-4标准直齿圆柱齿轮各部分的尺寸关系（单位：mm）3．圆柱齿轮的规定画法（1）单个齿轮的规定画法齿顶圆用粗实线画出在不剖的视图中，齿根圆用细实线或省略不画在剖的视图中，轮齿部分按不剖处理，齿根圆用粗实线画出分度圆用点画线画出斜齿、人字齿的表示方法（2）圆柱齿轮的啮合画法在端视图中，啮合区内的齿顶圆均用粗实线绘制也可按此图画出

相切的两分度圆用点画线画出，两齿根圆省略不画若不作剖视，则啮合区内的齿顶线不必画出，此时分度线用粗实线绘制在剖视图上，啮合区的投影如下图所示，一个齿轮的齿顶线与另一个齿轮的齿根线之间有0.25m(模数)的间隙，被遮挡的从动轮的齿顶线用虚线画出，也可省略不画

主动齿轮主动齿轮啮合区内的线（包括齿顶线）用粗实线画出从动齿轮从动齿轮在啮合区内的线（包括齿顶线）用虚线画出剖切后的啮合区从动齿轮齿顶线与主动轮之间有0.25m(模数)的间隙齿轮零件图在零件图右上角，列表标出齿轮参数10.2.2锥齿轮轮齿沿圆锥素线的齿厚、齿高和模数是变化的，国标规定以大端的模数和齿形角来决定其他各部分的尺寸1．直齿锥齿轮各部分名称和尺寸关系表10-5直齿圆锥齿轮各部分的尺寸关系名称及代号公式名称及代号公式分度圆锥角（节锥角）δ大端齿高hh=ha+hf=2.2mδ1（小齿轮）tanδ1=z1/z2外锥距（节锥长）ReRe=mez/2sinδδ2（大齿轮）tanδ2=z2/z1(当δ1+δ2=90°)齿顶角θatanθa=2sinδ/z齿根角θftanθf=2.4sinδ/z大端分度圆直径dede=mez顶锥角δaδa=δ+θa大端齿顶圆直径dada=me(z+2cosδ)根锥角δfδf=δ-θf大端齿顶高haha=me齿宽

bb≤Re/3大端齿根高hfhf=1.2me2．锥齿轮的规定画法（1）单个锥齿轮的规定画法（2）锥齿轮的啮合画法及作图过程10.3键和销10.3.1键10.3.2销10.3.1键为了使齿轮、带轮等零件和轴一起转动，通常在轮孔和轴上分别切制出键槽，用键将轴、轮联结起来进行传动皮带轮键（联接轴与皮带轮）轴1．常用键的型式和标注

常用的有普通平键、半圆键和钩头楔键平键应用最广，按轴槽结构可分圆头普通平键(A型)、方头普通平键(B型)和单圆头普通平键(C型)三种型式表10-6常用键的型式和规定标记GB/T1096─2003键18×11×100

GB/T1099─2003键6×10×25

GB/T1565─2003键18×100

GB/T1096-2003GB/T1099-2003GB/T1565-2003

宽度b=18mm，高度h=11mm，长度L=100mm方头普通平键(B型)GB/T1096─2003键B18×11×100[图示圆头普通平键（A型)可不标出A]C——倒角，下同

宽度b=6mm，高度h=10mm，直径D=25mm

L=24.5mm半圆键

GB/T1099-2003键6×10×25

宽度b=18mm，高度h=11mm，长度L=100mm钩头型楔键

GB/T1565-2003键18×100

2．键联结的画法键的两侧面是工作面（即键的两侧面与被联结零件接触），接触面的投影处只画一条轮廓线键的顶面与轮毂上键槽顶面间留有间隙，必须画两条轮廓线在联结图中，键的倒角或小圆角一般省略不画轴采用局部剖视，键按不剖处理键槽的剖面尺寸确定根据联接轴的直径d、键的型式和长度，选取键和键槽的剖面尺寸例如：轴直径为30mm，查表确定键的参数：b、L、

t1

、t2及公差阅读标注如右图所示半圆键的联结图画法与平键相同钩头楔键的联结图没有间隙，画一条线3．花键的规定画法与标注矩形花键联结的画法GB/T1144-2001GB/T1144-2001GB/T1144-200110.3.2销销在机器中主要用于零件之间的联接、定位或防松常见的有圆柱销、圆锥销和开口销表10-7销的型式和标注示例销联接的画法在销联接中，两零件上的孔是在零件装配时一起配钻的。因此，在零件图上标注销孔的尺寸时，应注明“配作”

销为标准件，绘图时，销的有关尺寸查阅标准选用。在剖视图中，当剖切平面通过销的轴线时，销按不剖处理10.4滚动轴承10.4.1滚动轴承的构造与种类10.4.2滚动轴承的代号10.4.3滚动轴承的画法10.4.1滚动轴承的构造与种类1．滚动轴承的结构和分类滚动轴承的结构大致相似，一般由外圈、内圈、滚动体和保持架组成a)深沟球轴承b)圆锥滚子轴承c)推力球轴承

滚动轴承按承受载荷的方向可分为三类：如上图10.4.2滚动轴承的代号滚动轴承代号：前置代号基本代号后置代号1.基本代号基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸。一般常用的轴承代号仅用基本代号表示。

基本代号轴承类型代号：用数字或字母表示，表10-8

尺寸系列代号：由轴承宽(高)度系列代号和直径系列代号组合而成，一般用两位数字表示(有时省略其中一位)区别内径(d)相同而宽度和外径不同的轴承内径代号：表示轴承的公称内径，一般用两位数字表示。内径代号：

1）代号数字为00，01，02，03时，分别表示内径d=10mm，12mm，15mm，17mm；2）代号数字为04～96时，代号数字乘5，即为轴承内径；3）轴承公称内径为1～9mm、22mm、28mm、32mm、500mm或大于500mm时，用公称内径毫米数直接表示，但应与尺寸系列代号之间用“/”隔开轴承基本代号举例6209：09：内径代号：d＝45mm

2：尺寸系列代号（02）：宽度系列代号0省略，直径系列代号为2

6：轴承类型代号：深沟球轴承

3031414：内径代号：d＝70mm03：尺寸系列代号(03)：宽度系列代号为0，直径系列代号为33：轴承类型代号：圆锥滚子轴承2.前置、后置代号前置、后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改变时，在轴承基本代号左、右添加的补充代号。（1）前置代号用字母表示；（2）后置代号用字母（或加数字）表示。滚动轴承代号：前置代号基本代号后置代号10.4.3滚动轴承的画法滚动轴承表示法：简化画法：通用画法、特征画法规定画法10.5弹簧10.5.1弹簧各部分名称及尺寸计算10.5.2