《制图基本》-第8章标准件和常用件

8.1螺纹8.1.1螺纹概述1.螺纹的形成螺纹是零件上常用的一种结构。螺纹是在圆柱或圆锥表面上，沿螺旋线所形成的具有相同剖面的连线凸起和沟槽结构，在圆柱或圆锥外表面上形成的螺纹称为外螺纹，在圆锥孔或圆锥孔表面上所形成的螺纹称为内螺纹，如图8-1和图8-2所示，一般成对使用。螺纹有多种制造方法，常见的有车制外螺纹，如图8-3所示，工件绕轴线作等速回转，刀具沿轴线方向作等速移动，刀具切入工件一定深度，即可车削出螺纹。也可采用丝锥、板牙等手工方法加工螺纹，如加工内螺纹时，可先钻孔，再用丝锥攻丝即可，如图8-4所示。2.螺纹的要素1)牙型下一页返回8.1螺纹

牙型指通过螺纹轴线的断面上的螺纹轮廓线的形状，常见的牙型有三角形(分为55°和60°两种)、梯形、锯齿形及矩形等，如图8-5所示。2)直径螺纹的直径有三种，如图8-6所示。大径——又称公称直径，指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径，外螺纹的大径用d表示，内螺纹的大径用D表示。小径—指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径，外螺纹的大径用d1表示，内螺纹的大径用D1表示。中径—指母线通过牙型沟槽和凸起宽度相等位置的假想圆柱的直径。外螺纹的大径用d2表示，内螺纹的大径用D2表示。

3)线数螺纹分单线和多线，沿一根螺旋线形成的螺纹称单线螺纹。沿两根或两根以上螺旋线形成的螺纹称多线螺纹，线数用n表示。上一页下一页返回8.1螺纹4)螺距和导程螺距指螺纹相邻两个牙型上对应点间的轴向距离，用P表示。沿同一条螺旋线旋转一周轴向移动的距离称为导程，用Ph表示。螺距、导程和线数的关系为:Ph=nP。

5)旋向螺纹的旋向有左旋和右旋之分，如图8-7所示。旋进时为顺时针方向的螺纹称为右旋螺纹;反之，旋进时为逆时针方向的螺纹称为左旋螺纹，用LH表示。上述五项是螺纹的基本要素，内外螺纹的五项基本要素完全相同时，才能旋合在一起。为了方便设计、制造和选用，国家标准对螺纹的牙型、直径和螺距作了规定，凡是这三项复合国标标准规定的螺纹，称为标准螺纹;牙型符合标准，而直径或螺距不符合标准规定的螺纹，称为特殊螺纹;牙型不符合标准规定的螺纹，称为非标准螺纹。上一页下一页返回8.1螺纹3.螺纹的分类按用途可把螺纹分为连接螺纹和传动螺纹，前者起连接零件的作用，后者起传递运动和动力的作用，常见螺纹有以下几种。

(1)普通螺纹—常用的连接螺纹，特征代号为M，牙型角为60°，相同公称直径的普通螺纹分为粗牙和细牙两种，细牙螺纹的螺距比粗牙螺纹小，适用于薄壁零件的连接。

(2)非螺纹密封管螺纹—常用于水、气管路连接，特征代号为G，牙型为三角形，牙型角为55°，密封性较好。

(3)梯形螺纹—常见的传动螺纹，特征代号为Tr，牙型角为30°，牙型为等腰梯形，常用于承受两个方向均有轴向力的传动。

(4)锯齿形螺纹—传动螺纹，特征代号为B，牙型角工作面为3°，非工作面为30°，牙型为锯齿形，只能传递单向动力。上一页下一页返回8.1螺纹8.1.2螺纹的表示法螺纹不需要按真实投影绘制，只需根据机械制图《螺纹及螺纹紧固件表示法》GB/T4459.1-95中规定的方法简化画出。

1.外螺纹表示法画外螺纹时，在平行于螺纹轴线的视图上，大径用粗实线绘制，小径用细实线绘制，细实线画到与倒角的斜线相交为止，螺纹终止线用粗实线表示;在与螺纹轴线垂直的视图上，大径用粗实线圆表示，小径用约3/4圈的细实线圆表示，小径可近似按螺纹大径的0.85倍画出，倒角圆不绘制，如图8-8(a)所示。2.内螺纹的表示法上一页下一页返回8.1螺纹

螺孔剖开表示时，在平行螺纹轴线的视图上，螺纹的小径和螺纹终止线均用粗实线绘制，大径用细实线绘制，不应画人倒角，剖面线画到螺纹小径的粗实线为止;在与螺纹轴线垂直的视图上，螺纹大径用约3/4圈的细实线圆表示，小径用粗实线圆表示，小径可近似按螺纹大径的0.85倍画出，倒角圆不绘制，如图8-8(b)所示。绘制不可见螺纹时，所有图线均用虚线表示。3.内外螺纹连接的表示法常采用剖视表示内外螺纹连接，旋合部分按外螺纹表示法绘制，其余部分按各自的表示法画出。应特别注意，表示内、外螺纹的大径、小径的粗细实线应对齐，如图8-9所示。8.1.3螺纹的标注采用上述方法表示螺纹时，图上反映不出螺纹的各要素及精度要求，需要进行标注加以说明。上一页下一页返回8.1螺纹1.普通螺纹与梯形螺纹完整的标注内容和格式为:牙型代号、公称直径X螺距(或导程/线数)、旋向、公差带代号、旋合长度代号其中各项的含义为:

牙型代号—螺纹牙型的特征代号用字母表示，例如，普通螺纹为“M”梯形螺纹为“Tr”。公称直径—指螺纹的大径。螺距—粗牙普通螺纹和管螺纹，粗牙普通螺纹不标注螺距，细牙普通螺纹、梯形螺纹应标注螺距，多线时应标注“导程/线数”。旋向—右旋螺纹不标注，左旋螺纹加注“LH”。

上一页下一页返回8.1螺纹公差带代号—螺纹公差带代号时表示对螺纹制造精度的要求。普通螺纹必须标注公差带代号，它由螺纹公差等级和用拉丁字母(大写字母代表内螺纹，小写字母代表外螺纹)表示的螺纹公差基本偏差代号组成，公差等级在前，基本偏差代号在后，例如“7H”，“6g。中径和顶径(外螺纹的大径或内螺纹的小径)的公差带代号都要表示出来，先写中径的公差带代号，后写顶径的公差带代号。当中径和顶径的公差带代号相同时只需标注一次;梯形螺纹和锯齿形螺纹只标注中径公差带，其中径公差带由数字加字母组成(大写字母代表内螺纹，小写字母代表外螺纹)，例如“8H”，”8e“。旋合长度代号:普通螺纹旋合长度分短旋合、中等旋合、长旋合三种，分别用符号“S”、”N”、“L”表示。中等旋合“N”一般不标注;梯形螺纹和锯齿形螺纹旋合长度分中等旋合(”N”)、长旋合(“L”)两种，"N'，一般不标注。上一页下一页返回8.1螺纹标记举例如下:(1)普通螺纹:M10-5g6g-S,M10X1LH-7H。(2)梯形螺纹和锯齿形螺纹:Tr40X14(P7)LH,Tr40X7,B40X7-7AB40X14(P7)一8c-L2.非螺纹密封管螺纹非螺纹密封管螺纹标注的内容和格式为:螺纹特征代号、尺寸代号、公差等级一旋向代号。非螺纹密封管螺纹的螺纹特征代号是“G”;，尺寸代号一般是指管子的通孔直径的近似尺寸，单位是英尺。公差等级代号只有外螺纹需要标注，A,B两级，若为左旋螺纹应注旋向代号“LH"，右旋时不标注。例如，管螺纹:GlLH,Gl/2。常见螺纹的标注如表8-1所示。上一页返回8.2螺纹紧固件8.2.1螺纹紧固件概述螺纹紧固件指以一对内、外螺纹的连接作用来起连接和紧固作用的一些零部件，常用的有螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母、垫圈等，如图8-10所示。螺纹紧固件的结构和尺寸均已标准化，一般不画出它们的零件图，根据规定标记即可从国家标准中查到其结构形式和尺寸数据。螺纹紧固件的标记格式为名称、标准代号、型号规格，后面还可带性能等级或材料及热处理、表面处理等技术参数，详细注解如表8-2所示。8.2.2螺纹紧固件连接画法螺纹紧固件的连接形式有螺栓连接、双头螺柱连接和螺钉连接三种。下一页返回8.2螺纹紧固件1.螺检连接螺栓连接适用于连接不太厚而且能钻出通孔的零件，由螺栓、螺母和垫圈组成。如图8-11所示，螺栓穿过零件上的通孔，加上垫圈，加上螺母并拧紧即可。加垫圈可增加支撑面使螺母的压力分布均匀，防止损伤零件件表面。螺纹紧固件连接时不按标准规定的尺寸画出，而以螺纹大径d作基础，来确定其他部分的结构尺寸，这种画法称为比例画法，如图8-12所示，右下角是主视图中螺栓的六角头和六角螺母上的倒角及截交线的局部放大图。六角头螺栓头部和六角螺母上的倒角及截交线可省略不画，称为简化画法，如图8-12所示，其中R=1.5d,R1=d。上一页下一页返回8.2螺纹紧固件

螺栓的公称长度l可按下式计算:l≥δ1+δ2+h+m+b1

δ1,δ2为被连接件的厚度;h为平垫圈厚度;m为螺母高度;b1为螺栓末端超出螺母的高度。由上式计算出的螺栓公称长度，再在螺栓标准的公称长度系列中选用相近的l值。2.双头螺柱连接双头螺柱连接指用双头螺柱、垫圈、螺母紧固被连接件，常用于被连接件中有一个较厚不能加工成通孔，或因结构限制不便使用螺栓连接的情况。双头螺柱两端均有螺纹，一端全部旋入被连接件的螺孔内，称为旋入端;另一端穿过另一被连接件的通孔，加上垫圈(采用弹簧垫圈，依靠弹性增加摩擦力，以防螺母因受振而松动)，再用螺母旋紧，称为紧固端，如图8-13所示。上一页下一页返回8.2螺纹紧固件

旋入端长度bm、与所连接件材料及螺纹大径d有关，国标规定的有下列四种:

钢或青铜bm=d(GB/T897-1988)

铸铁hm=1.25d(GB/T898-1988)

材料强度在铸铁与铝之间bm=1.5d(GB/T898-1989)

铝等轻金属bm=2d(GB/T900-1988)

双头螺柱旋入端必须全部旋入螺孔内，螺孔的深度应大于旋入端长度，一般取bm+0.5d;螺柱的公称长度l按下式计算后取标准长度:l≥δ+h+m+b1。3.螺打连接螺钉连接主要用于受力不大、不经常拆卸的地方，确定其螺孔深度和旋入深度的方法与双头螺柱连接类似。螺钉的公称长度按L≥δ+bm(δ指通孔零件厚，bm指螺钉旋入螺孔的深度)计算。在投影为圆的视图上，螺钉头部槽口应按45°倾角画出，如图8-14所示。上一页下一页返回8.2螺纹紧固件在画螺纹连接图时，应注意以下几点:(1)两零件的接触面画成一条线，不接触面应画成两条线。

(2)剖视图中，若剖切平面通过螺纹紧固件轴线，连接件或实心杆件按不剖处理，仍画出其外形图;相邻两零件的剖面线符号应不同。此外，还有如下简化画法:(1)零件上的倒角或因倒角而产生的截交线可省略不画，如图8-16(a)所示。（2)对不穿通的螺孔，可不画出钻孔深度，仅按螺纹部分的深度画出，如图8-15(b)所示;(3)螺钉头部的一字槽、十字槽可用稍宽的粗实线表示，如图8-15(b)、(c)所示。上一页返回8.3键和销8.3.1键及其连接键常用以将轴与装在轴上的传动件(如齿轮、带轮等)连接在一起，以传递扭矩，如图8-16所示。键种类很多，常用的有平键、半圆键及钩头楔键等，如图8-17所示。键的标准编号、画法和标记如表8-3所示。键连接时，轴和轮毅上应先加工出键槽，键槽尺寸可根据轴的直径从相应标准差得，其画法和尺寸标注如图8-18所示。平键和半圆键的工作表面是两侧面，这两侧面与键槽的两侧面相接触，键的底面与轴上键槽的底平面相接触，所以画成一条粗实线;键的顶面与键槽顶面不接触，故画成两条线，如图8-19所示。此外，键沿纵向剖切时不画剖面线。下一页返回8.3键和销

钩头楔键的顶面和底面是工作面，楔键与被连接零件的键槽顶面和底面相接触，而两侧为非工作面，与键槽的两侧面应留有间隙。8.3.2销及其连接销主要用于零件之间的定位，用于零件之间的连接时只能传递较小扭矩。销的类型也很多，常用的有圆柱销、圆锥销和开口销，如图8-20所示。销的型式、简图和标记如表8-4所示。圆柱销连接、圆锥销连接和开口销连接的画法如图8-21,8-22及8-23所示。上一页返回8.4滚动轴承8.4.1滚动轴承的结构与分类滚动轴承是一种支撑转动轴的零件，它结构紧凑，摩擦阻力小，动能损耗少，旋转精度高，故使用广泛。滚动轴承一般由外圈(与机座孔相配合)、内圈(与轴配合)、滚动体(装在内圈和外圈之间的滚道中)、保持架(用来把滚动体互相隔离开)组成，如图8-24所示。按承受载荷的方向，滚动轴承分为三大类:(1)向心轴承—主要承受径向载荷，如深沟球轴承;(2)推力轴承—主要承受轴向载荷，如圆推力球轴承;(3)向心推力轴承—同时承受径向载荷和轴向载荷，如圆锥滚子轴承。下一页返回8.4滚动轴承8.4.2滚动轴承的代号国标规定用代号来表示滚动轴承的其结构、尺寸、公差和技术等级，一般由一个字母和一组数字组成。完整的代号由基本代号、前置代号和后置代号三部分组成。基本代号由轴承类型代号、尺寸代号和内径代号自左至右组成，类型代号用数字或字母表示，尺寸系列代号与内径代号均用数字表示，如表8-5所示。例如，轴承512035—类型代号，表示推力球轴承;12—尺寸系列代号，表示12系列;03—内径代号，表示公称内径为17mm。再如，轴承N1006N—类型代号，表示圆柱滚子轴承;10—尺寸系列代号，表示10系列;06—内径代号，表示公称内径为6X5，即30mm。上一页下一页返回8.4滚动轴承8.4.3滚动轴承的画法滚动轴承已标准化，只需按要求选用，不必画出各组成元素零件图，装配图中外径、内径、宽度等几个主要尺寸只需按特征或规定画法表示即可，如表8-6所示。上一页返回8.5齿轮

齿轮是应用广泛的传动件，可以传递动力和运动，也可以改变转速和回转方向，属于常用件。齿轮种类很多，常见的齿轮传动有三种形式，如图8-25所示:

圆柱齿轮传动—用于两平行轴之间的传动，如图8-25(a)所示;

圆锥齿轮传动—用于两相交轴之间的传动，如图8-25(b)所示;

蜗轮蜗杆传动—用于两交叉轴之间的传动，如图8-25(c)所示。三种齿轮传动中，圆柱齿轮应用最为广泛，其轮齿的方向有直齿、斜齿和人字齿三种。本节重点介绍直齿圆柱齿轮。8.5.1直齿圆柱齿轮概述直齿圆柱齿轮外形为圆柱形，齿向与齿轮轴线平行，其基本参数和轮齿各部分名称如图8-26所示。下一页返回8.5齿轮(1)齿数轮齿的个数，用z表示。(2)齿顶圆——通过齿轮各齿顶部的圆，其直径用da表示。(3)齿根圆——通过齿轮各齿槽根部的圆，其直径用df表示。(4)分度圆与节圆—假想用来分齿的圆，在该圆上齿槽宽e与齿厚s相等，它是齿轮设计和加工时的基准圆，其直径用d表示。两齿轮的齿廓在两齿轮中心连线O1O2以的啮合接触点，称为节点P。以O1、O2以为圆心，以O1p、O2P为半径所作的两相切的圆称为节圆，其直径用d‘表示。标准齿轮的分度圆和节圆重合，即d’=d。

(5)齿距、齿厚、齿槽宽—分度圆上相邻两齿廓对应点之间的弧长称为齿距，用p表示;每个齿在分度圆上的弧长，称为齿厚，用s表示;相邻两牙齿间在分度圆上的弧长，称为齿槽宽，用e表示。标准齿轮的齿厚与齿槽宽相等且等于齿距的一半，即e=s=p/2。上一页下一页返回8.5齿轮(6)齿高、齿顶高、齿根高—齿顶圆与齿根圆之间的径向距离，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;齿根圆与分度圆的径向距离，称为齿根高，用hf表示。齿高等于齿顶高与齿根高之和，即h=ha+hf

。

(7)模数—齿轮的分度圆周长=πd=zp，即d=zp/π，将P/π称为模数，用m表示，则d=mz。模数是设计、制造齿轮的重要参数，模数大，齿距也增大，即齿厚也增大，齿轮的承载能力大。模数的数值已标准化，如表8-7所示。

(8)压力角和啮合角—节点处两齿轮曲线的公法线与两节圆的公切线的夹角，称为压力角，用a表示，我国采用的压力角为20°。只有模数和压力角均分别相等的齿轮才能互相啮合。只要知道模数和齿数，其他各尺寸均可计算出来，如表8-8所示。上一页下一页返回8.5齿轮8.5.2直齿圆柱齿轮的规定画法单个齿轮的画法国家标准“GB/T4459.2-2003规定了齿轮画法，齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制，分度圆和分度线用点画线绘制，齿根圆和齿根线用细实线绘制(也可省略不画)。剖视中，当剖切平面通过齿轮轴线时，轮齿按不剖处理，如图8-27所示。2.两齿轮啮合的画法剖视中，当剖切平面通过两啮合齿轮的轴线时，在啮合区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部分用虚线绘制(也可省略不画);在垂直于圆柱齿轮轴线的投影面上的视图中，啮合区内的齿顶用粗实线绘制，两分度圆用点画线绘制且相切。在平行于圆柱齿轮轴线的投影面的外形图中，啮合区的齿顶线不画，分度线用粗实线绘制，其他处的分度线仍用点画线绘制，如图8-28所示。上一页返回8.6弹簧

弹簧是常用件，广泛用于减震、夹紧、储能和测力等。弹簧的种类很多，最常见的是圆柱螺旋弹簧，根据受力方向的不同，它可分为压缩弹簧、拉伸弹簧和扭转弹簧，如图8-29所示。本节主要介绍圆柱螺旋压缩弹簧。8.6.1圆柱螺旋压缩弹簧概述圆柱螺旋压缩弹簧的术语、代号与相关尺寸如图8-30所示.d——簧丝直径;D—弹簧外径，即弹簧的最大直径;D1—弹簧内径，即弹簧的最小直径，D1=D-2d;D2—弹簧中径，即弹簧的平均直径，D2=t——节距，指除弹簧支承圈外相邻两圈的轴向距离;下一页返回8.6弹簧n2—支承圈数，为使弹簧受力均匀，将其两端并紧磨平。这部分圈数仅起支撑作用，称为支承圈。支承圈数一般为1.5,2,2.5圈三种，常用2.5圈;n—有效圈数，除支承圈外，保持节距相等的圈数;n1—总圈数，支承圈与有效圈之和，即n1=n2+n;H0—自由高度，弹簧在没有负荷时的高度，即H0=nt+(n2-0.5)d;L——簧丝长度，弹簧钢丝展直后的长度。螺旋弹簧分为左旋和右旋两类。8.6.2圆柱螺旋压缩弹簧的画法1.圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法上一页下一页返回8.6弹簧

圆柱螺旋压缩弹簧的真实投影较复杂，国家标准对其画法做了一些规定。在平行于其轴线的投影面的视图中，各圈的轮廓线应画成直线;右旋弹簧必须画成右旋，左旋弹簧允许画成右旋，但要加注“左”字;螺旋压缩弹簧如果两端并紧磨平时，不论支承圈多少，均按支承圈为2.5圈的形式画出。四圈以上的弹簧，中间各圈可省略不画，而用通过中径线的点画线连接起来。如图8-31所示，弹簧的作图步骤如下:(1)以自由高度H0和弹簧中径D2作矩形ABCD，如图8-31(a)所示。

(2)画出支承圈部分与簧丝直径相等的圆和半圆，如图8-3