机械制图 模块八

模块八绘制键和销及其尺寸标注除螺栓、螺母、螺钉外，机械设备中常用的标准件还有很多种类，如键、销、滚动轴承等。由于这些标准件的应用十分广泛，因此国家标准对其结构和尺寸进行了统一规定。此外，弹簧作为一种常用件，国家标准也对其部分尺寸和参数进行了标准化。本模块首先介绍键及键连接、销及销连接、滚动轴承的相关知识，然后讲解机械设备中常用的圆柱螺旋压缩弹簧的结构与画法。模块导读第2页学习目标第3页知识目标1.熟悉键的种类与标记，掌握键槽和普通平键连接的画法。2.熟悉销的种类、标记及画法。3.了解常用滚动轴承的结构与分类，熟悉其代号与画法。4.掌握圆柱螺旋压缩弹簧的各部分名称、尺寸关系及规定画法。技能目标1.能够正确绘制键和销并进行尺寸标注。2.能够正确绘制圆柱螺旋压缩弹簧。素质目标1.养成认真专注的工作态度与严谨细致的工作作风。2.养成一丝不苟、精益求精的绘图习惯。绘制键和销及其尺寸标注键及键连接01滚动轴承03销及销连接02弹簧04目录引导案例学习工单引导案例键、销、滚动轴承和弹簧等零件在机械设备和日常生活中有着广泛应用。其中，滚动轴承可以支承轴及轴上零件，具有工作可靠、维护方便，以及在中等速度下承载能力较强等优点。点击跳过情境点击跳过情境如图8-1所示为滚动轴承和阶梯轴的示意图，已知阶梯轴两端支承轴肩处的直径分别为25mm和17mm，请用1∶1的比例及规定画法分别在ф

25mm处画出深沟球轴承6205，在ф

17mm处画出圆锥滚子轴承30203。图8-1滚动轴承和阶梯轴的示意图引导案例第8页本模块的学习清单如表8-1所示。请你每掌握一项学习内容，便在相应的方框中画“√”，同时记录学习感想，及时进行自我勉励。表8-1学习清单学习内容□熟悉键的种类与标记，掌握键槽和普通平键连接的画法□熟悉销的种类、标记及画法□了解常用滚动轴承的结构与分类，熟悉其代号与画法□掌握圆柱螺旋压缩弹簧的各部分名称、尺寸关系及规定画法自我勉励学习工单任务描述寻找队友小组讨论学以致用学习总结学习工单1．任务描述第10页在熟悉键及键连接、销及销连接、滚动轴承、弹簧等相关知识的基础上，掌握绘制键和销及其尺寸标注的方法。2．寻找队友以3～5人为一组，各组选出组长，然后将小组成员的信息填入表8-2中。组长组织组员相互督促，共同学习。小组成员姓名学号组长

组员

表8-2小组成员的信息班级：

组号：

指导教师：学习工单3．小组讨论第11页在进行绘制键和销及其尺寸标注的练习之前，需要熟悉键及键连接、销及销连接、滚动轴承、弹簧等的基础知识。请各组组长组织组员收集相关资料，回答下列问题。引导问题1：键连接和销连接是机械设备中一种常用的

连接。引导问题2：滚动轴承一般由外圈、内圈、

和

四部分组成。引导问题3：弹簧是一种用于减振、夹紧、

和

的零件。引导问题4：绘制圆柱螺旋压缩弹簧时应遵循哪些规定？学习工单4．学以致用第12页如图8-2所示，已知齿轮和轴用A型平键连接，轴的直径为25mm，键长为20mm，试写出键的规定标记，然后查表按1∶1的比例补画视图。图8-2补画A型平键连接的视图规定标记：

学习工单5．学习总结第13页小组成员共同制订学习计划，并按计划完成本模块的学习工单。同时，将学习过程中遇到的问题及解决办法、学习体会及收获记录在表8-3中。项目名称学习总结本模块的学习计划

遇到的问题及解决办法

学习体会及收获表7-3学习总结表一、键及键连接键的种类与标记键槽的画法与尺寸标注普通平键连接的画法一、键及键连接在机械设备中，通常用键来连接轴和轴上的零件（如齿轮、皮带轮等），使它们能一起转动，即在轮孔和轴上分别加工键槽，用键将轮和轴连接起来进行转动，这种连接称为键连接，如图8-3所示。第15页图8-3键连接

点击此处播放动画【图8-3动画】一、键及键连接第16页1．键的种类与标记常见键的种类普通平键（应用最广）A型B型C型半圆键钩头楔键（b）半圆键（c）钩头楔键图8-4常见的几种键（a）普通平键一、键及键连接键的标记由国家标准代号、标准件的名称、型号和规格尺寸四部分组成。键的形式及其标记示例如表8-4所示。第17页1．键的种类与标记表8-4键的形式及其标记示例名称及标准编号图例标记示例普通平键（A型）

GB/T1096—2003宽度

，高度

，长度

的普通A型平键，其标记为GB/T1096键1610100（A型普通平键在标注时省略型号A）一、键及键连接键的标记由国家标准代号、标准件的名称、型号和规格尺寸四部分组成。键的形式及其标记示例如表8-4所示。第18页1．键的种类与标记表8-4键的形式及其标记示例名称及标准编号图例标记示例半圆键GB/T1099.1—2003宽度

，高度

，直径

的半圆键，其标记为GB/T1099.1键61025（续表）一、键及键连接键的标记由国家标准代号、标准件的名称、型号和规格尺寸四部分组成。键的形式及其标记示例如表8-4所示。第19页1．键的种类与标记表8-4键的形式及其标记示例名称及标准编号图例标记示例钩头楔键GB/T1099.1—2003宽度

，高度

，长度

的钩头楔键，其标记为GB/T1565键16100（续表）一、键及键连接第20页2．键槽的画法与尺寸标注键是标准件，一般不必画出其零件图，但应画出零件上与键相配合的键槽。普通平键键槽的画法和尺寸标注如图8-5所示。键槽的宽度b可根据轴的直径d查附表Ⅱ，从附表Ⅱ中还可知轴上键槽的深度和轮毂上键槽的深度。键的长度L应比轮毂长度小5～10mm。图8-5普通平键键槽的画法和尺寸标注（b）（a）

点击此处播放动画【图8-5动画】一、键及键连接第21页3．普通平键连接的画法普通平键的两侧面为工作面，底面和顶面为非工作面。在绘制装配图时，键的两侧面和键的底面分别与轴上的键槽接触，故画成一条线，平键的顶面与键槽的底面之间是有间隙的，必须画成两条线，如图8-6所示。当剖切面通过轴的轴线和键的对称面时，轴和键按不剖绘制。为了表示键在轴上的装配关系，在轴上采用了局部剖视图。图8-6普通平键连接的画法

点击此处播放动画【图8-6动画】第22页课堂训练在学习完本节内容之后，请你简述普通平键连接的画法？一、键及键连接第23页课堂小结键的种类与标记键槽的画法与尺寸标注普通平键连接的画法键及键连接一、键及键连接二、销及销连接第25页销也是常用的标准件，主要用于零件间的连接、定位及防松脱。常见的销有圆柱销、圆锥销和开口销三种。开口销经常与开槽螺母配合使用，可起到防松脱的作用。销的种类、标记及画法如表8-5所示。当剖切面通过销的轴线时，销按不剖处理。二、销及销连接表8-5销的种类、标记及画法名称及标准编号形状及主要尺寸标记连接画法圆柱销

GB/T119.1—2000销GB/T119.1dl圆锥销

GB/T117—2000销GB/T117dl注意：圆锥销的公称直径是指其小端的直径开口销

GB/T91—2000销GB/T91dl注意：d指销孔直径第26页课堂训练在学习完本节内容之后，请你介绍一下销的种类、标记及画法？二、销及销连接第27页课堂小结销的种类销的标记销的画法销及销连接二、销及销连接三、滚动轴承滚动轴承的结构与分类滚动轴承的代号滚动轴承的画法三、滚动轴承第29页滚动轴承是用来支承轴的标准件，具有结构紧凑、摩擦力小等优点，因此在机械设备中被广泛应用。滚动轴承的规格形式多样，且都已经标准化，用时可查阅相关标准。第30页1．滚动轴承的结构与分类滚动轴承的种类很多，其结构大体相同。以深沟球轴承为例，它一般由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成，如图8-7（a）所示。内圈与轴相配合，通常与轴一起转动；外圈一般固定在机体或轴承座内不转动。三、滚动轴承图8-7滚动轴承（a）深沟球轴承

（b）推力球轴承

（c）圆锥滚子轴承第31页1．滚动轴承的结构与分类三、滚动轴承滚动轴承按受载荷的方向不同向心轴承主要承受径向载荷，如深沟球轴承，如图8-7（a）所示。推力轴承只承受轴向载荷，如推力球轴承，如图8-7（b）所示。向心推力轴承同时承受径向和轴向载荷，如圆锥滚子轴承，如图8-7（c）所示。（a）深沟球轴承（b）推力球轴承（c）圆锥滚子轴承图8-7滚动轴承第32页2．滚动轴承的代号滚动轴承的代号由前置代号、基本代号和后置代号组成。前置代号和后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等方面有所改变时，在基本代号左、右添加的补充代号。若无特殊要求，滚动轴承一般只标记基本代号。基本代号表示滚动轴承的基本类型、结构和尺寸，是滚动轴承代号的基础。基本代号由类型代号、尺寸系列代号和内径代号三部分组成，其组成顺序如下。三、滚动轴承类型代号尺寸系列代号内径代号第33页2．滚动轴承的代号类型代号：用阿拉伯数字或大写字母表示，如表8-6所示。三、滚动轴承表8-6类型代号（摘自GB/T272—2017）代号轴承类型代号轴承类型0双列角接触球轴承7角接触球轴承1调心球轴承8推力圆柱滚子轴承2调心滚子轴承和推力调心滚子轴承N圆柱滚子轴承3圆锥滚子轴承双列或多列用字母MN表示4双列深沟球轴承U外球面球轴承5推力球轴承QJ四点接触球轴承6深沟球轴承C长弧面滚子轴承（圆环轴承）尺寸系列代号：由轴承宽（高）度系列代号和直径系列代号组成，用两位数字表示。尺寸系列代号主要用于区分内径相同，而宽度和外径不同的轴承。例如，“02”，0是宽（高）度系列代号，2是直径系列代号。宽度系列代号为0时，通常省略（圆锥滚子轴承除外）。第34页2．滚动轴承的代号内径代号：表示轴承的公称内径，用两位数字表示，具体如下。三、滚动轴承—代号为00、01、02、03时，分别表示轴承内径d＝10mm、12mm、15mm、17mm；—代号为04～96时（22、28、32除外），代号数字乘以5即为轴承内径；—轴承公称内径为1～9mm，大于或等于500mm，以及22mm、28mm、32mm时，内径代号用公称内径数表示，且应与尺寸系列代号之间用“

/”隔开。第35页2．滚动轴承的代号滚动轴承代号标记示例如下。三、滚动轴承（1）轴承基本代号6208。（2）轴承基本代号62/22。第36页2．滚动轴承的代号滚动轴承代号标记示例如下。三、滚动轴承（3）轴承基本代号30312。第37页3．滚动轴承的画法国家标准对滚动轴承的画法进行了统一规定，有规定画法和简化画法两种，如表8-7所示。其中，简化画法又分为特征画法和通用画法，但在同一张图样中只允许采用一种画法。三、滚动轴承表8-7滚动轴承的规定画法和简化画法（摘自GB/T4459.7—2017）名称结构形式规定画法简化画法特征画法通用画法深沟球轴承点击此处返回上一页第38页3．滚动轴承的画法国家标准对滚动轴承的画法进行了统一规定，有规定画法和简化画法两种，如表8-7所示。其中，简化画法又分为特征画法和通用画法，但在同一张图样中只允许采用一种画法。三、滚动轴承表8-7滚动轴承的规定画法和简化画法（摘自GB/T4459.7—2017）名称结构形式规定画法简化画法特征画法通用画法圆锥滚子轴承（续表）第39页3．滚动轴承的画法国家标准对滚动轴承的画法进行了统一规定，有规定画法和简化画法两种，如表8-7所示。其中，简化画法又分为特征画法和通用画法，但在同一张图样中只允许采用一种画法。三、滚动轴承表8-7滚动轴承的规定画法和简化画法（摘自GB/T4459.7—2017）名称结构形式规定画法简化画法特征画法通用画法推力球轴承（续表）第40页3．滚动轴承的画法国家标准对滚动轴承的画法进行了统一规定，有规定画法和简化画法两种，如表8-7所示。其中，简化画法又分为特征画法和通用画法，但在同一张图样中只允许采用一种画法。三、滚动轴承表8-7滚动轴承的规定画法和简化画法（摘自GB/T4459.7—2017）名称结构形式规定画法简化画法特征画法通用画法各种方法的选用条件当需要表示滚动轴承的外形轮廓、载荷特性和结构特征时采用，如在轴承的产品图样、产品使用说明书中采用当需要较形象地表示滚动轴承结构特征时采用当不需要确切地表示滚动轴承的外形轮廓、载荷特性和结构特征时采用（续表）第41页课堂训练在学习完本节内容之后，请你简述滚动轴承的结构与分类？三、滚动轴承第42页课堂小结滚动轴承的结构与分类滚动轴承的代号滚动轴承的画法滚动轴承三、滚动轴承四、弹簧圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称和尺寸关系圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法圆柱螺旋压缩弹簧的作图步骤第44页四、弹簧弹簧是一种用于减振、夹紧、自动复位和储存能量的零件。弹簧的种类很多，常见的有压缩弹簧、拉伸弹簧和扭转弹簧，如图8-8所示，在此仅介绍机械设备中最常用的圆柱螺旋压缩弹簧的相关知识。图8-8常见的弹簧（a）压缩弹簧（b）拉伸弹簧（c）扭转弹簧1．圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称和尺寸关系第45页如图8-9所示为圆柱螺旋压缩弹簧各部分的尺寸关系。四、弹簧图8-9圆柱螺旋压缩弹簧各部分的尺寸关系

点击此处播放动画【图8-9动画】1．圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称和尺寸关系第46页如图8-9所示为圆柱螺旋压缩弹簧各部分的尺寸关系。四、弹簧图8-9圆柱螺旋压缩弹簧各部分的尺寸关系（1）材料直径（d）：又称线径，是指用于制造弹簧的钢丝直径。（2）弹簧直径。

弹簧中径D：弹簧的平均直径，。

弹簧内径：弹簧的最小直径，。

弹簧外径：弹簧的最大直径，。（3）节距（t）：除两端的支承圈外，弹簧上相邻两圈截面中心线的轴向距离，一般。1．圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称和尺寸关系第47页如图8-9所示为圆柱螺旋压缩弹簧各部分的尺寸关系。四、弹簧图8-9圆柱螺旋压缩弹簧各部分的尺寸关系（4）支承圈数（）：为了保证弹簧压缩时受力均匀、工作平稳，制造时需要将弹簧两端并紧且磨平。这部分并紧、磨平的圈数称为支承圈数。支承圈数有1.5圈、2圈和2.5圈三种，2.5圈较为常用，即两端各并紧1.25，其中包括磨平的0.75圈。（5）有效圈数（n

）：圆柱螺旋压缩弹簧除支承圈外，具有相等节距的圈数。（6）总圈数（）：弹簧的支承圈数和有效圈数之和，即。1．圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称和尺寸关系第48页如图8-9所示为圆柱螺旋压缩弹簧各部分的尺寸关系。四、弹簧图8-9圆柱螺旋压缩弹簧各部分的尺寸关系（7）弹簧的自由高度或自由长度（）：弹簧不受外力作用时的高度，即当时，；当时，；当时，。1．圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称和尺寸关系第49页如图8-9所示为圆柱螺旋压缩弹簧各部分的尺寸关系。四、弹簧图8-9圆柱螺旋压缩弹簧各部分的尺寸关系（8）弹簧展开长度（L）：制造弹簧的钢丝长度，即（9）旋向：圆柱螺旋压缩弹簧分左旋和右旋两种。其中，右旋弹簧最为常见。2．圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法第50页GB/T4459.4—2003《机械制图弹簧表示法》对圆柱螺旋压缩弹簧的画法进行了以下规定。四、弹簧（1）在平行于弹簧轴线投影面的视图或剖视图中，圆柱螺旋压缩弹簧各圈的轮廓应画成直线，如图8-10所示。（2）圆柱螺旋压缩弹簧均可画成右旋，对必须保证的旋向要求，应在“技术要求”中注明。图8-10圆柱螺旋压缩弹簧的画法

（a）视图

（b）剖视图

（c）示意图2．圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法第51页四、弹簧（3）当要求圆柱螺旋压缩弹簧两端并紧且磨平时，不论支承圈的圈数多少和末端贴紧情况如何，均按图8-10所示的形式绘制，必要时可按支承圈的实际结构绘制。（4）有效圈数在4圈以上的圆柱螺旋压缩弹簧，中间部分可省略不画，只画通过弹簧簧丝剖面中心的两条细点画线。当中间部分省略后，允许适当缩短图形的长度，如图8-10（a）和图8-10（b）所示。图8-10圆柱螺旋压缩弹簧的画法

（a）视图

（b）剖视图

（c）示意图2．圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法第52页四、弹簧（5）在装配图中，圆柱螺旋压缩弹簧被剖切时，可按图8-11所示的三种方法绘制。其中，当弹簧簧丝直径在图形上等于或小于2mm时，断面可涂黑表示，如图8-11（a）所示，也可采用示意画法，如图8-11（b）所示。（6）在装配图中，被弹簧挡住的结构一般不画出，但其可见部分应从弹簧的外轮廓或从弹簧簧丝断面的中心线画起，如图8-11（c）所示。图8-11装配图中弹簧的画法

（a）

（b）

（c）2．圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法第53页四、弹簧图8-12圆柱螺旋压缩弹簧的工作图如图8-12所示为圆柱螺旋压缩弹簧的工作图。当需要表示弹簧负荷与高度之间的变化关系时，必须用图解表示。主视图上方的机械性能曲线画成直线。其中，为弹簧的预加负荷，为弹簧的最大负荷，为弹簧的允许极限负荷。3．圆柱螺旋压缩弹簧的作图步骤第54页四、弹簧【例8-1】某圆柱螺旋压缩弹簧簧丝直径，弹簧外径，节距，有效圈数，支承圈数。试画出该圆柱螺旋压缩弹簧的剖视图。解：（1）计算。①总圈数：。②自由高度：。③弹簧中径：。④展开长度：。3．圆柱螺旋压缩弹簧的作图步骤第55页四、弹簧【例8-1】解：（2）画图。①根据弹簧中径D和自由高度作中心线和端面线，如图8-13（a）所示。②画出支承圈部分弹簧簧丝的断面，如图8-13（b）所示。

（a）

（b）图8-13圆柱螺旋压缩弹簧剖视图的作图步骤3．圆柱螺旋压缩弹簧的作图步骤第56页四、弹簧【例8-1】解：（2）画图。③画出有效圈部分弹簧簧丝的断面，如图8-13（c）所示。先在CE线上根据节距t画出圆2和圆3，然后分别从圆1与圆2、圆3与圆4圆心连线中点处作垂线与AB线相交，画出圆5和圆6，最后在AB线上根据节距t画出圆7。④按右旋方向作相应圆的公切线及画剖面线，即完成作图，如图8-13（d）所示。

（c）

（d）图8-13圆柱螺旋压缩弹簧剖视图的作图步骤3．圆柱螺旋压缩弹簧的作图步骤第57页四、弹簧【例8-1】

（c）

（d）图8-13圆柱螺旋压缩弹簧剖视图的作图步骤

（a）

（b）

点击此处播放动画【图8-13动画】第58页课堂训练在学习完本节内容之后，请你简述断面图的种类？四、弹簧第59页课堂小结圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称和尺寸关系圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法圆柱螺旋压缩弹簧的作图步骤弹簧四、弹簧第60页案例实施（1）查GB/T276—2013《滚动轴承深沟球轴承外形尺寸》可知，深沟球轴承6205的尺寸为