【学习课件】第十二章标准件和常用件

EngineeringDrawing·Chapter12第十二章标准件和常用件（1）螺纹基础知识与螺纹紧固件的规定画法Contents课程目录第十二章·标准件和常用件01标准件与常用件概述02螺纹的形成与基本要素03螺纹的规定画法与标注04螺纹紧固件及其装配画法CHAPTER01标准件与常用件概述理解标准化零件的定义、分类及其在工程制造中的重要意义CHAPTER12·FUNDAMENTALS标准件与常用件的定义与分类标准件和常用件是机械工业中大量使用的零部件，国家标准对它们的型式、结构、尺寸和画法进行了不同程度的标准化。01标准件：国家标准将其型式、结构、材料、尺寸、精度及画法等均予以完全标准化的零件，如螺栓、螺母、垫圈、键、销、轴承等，由专业厂家大批量生产。02常用件：国家标准仅对其部分重要结构和尺寸参数进行标准化的零件，如齿轮、弹簧等，设计时仍需根据具体工况计算确定部分参数。03标准化目的：实现零部件的互换性和通用性，降低制造成本，缩短设计周期，同时便于维修更换和质量控制。04工程图样表达：标准件和常用件均不按实际投影绘制，而是采用国家标准规定的简化画法和规定标记来表达。常见标准件实物：螺栓、螺母、垫圈等第十二章·标准件和常用件常见标准件种类一览标准件种类繁多，但以螺纹紧固件最为常见和基础。螺纹紧固件家族包括螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈五大类，每类又有多种结构型式，广泛应用于机械连接中。六角头螺栓与双头螺柱实物六角螺母、弹簧垫圈与平垫圈实物螺纹紧固件螺栓类：六角头螺栓最常见，用于通孔连接，与螺母配合使用实现零件紧固螺柱类：双头螺柱两端均有螺纹，一端旋入机体螺孔，另一端用螺母紧固螺钉类：包括内六角圆柱头螺钉、沉头螺钉、紧定螺钉等，直接旋入机体螺孔螺母与垫圈螺母类：六角螺母最常用，六角开槽螺母配合开口销可防松，圆螺母用于轴向定位垫圈类：平垫圈增大支撑面积保护被连接面，弹簧垫圈利用弹性防松，止动垫圈机械锁紧其他标准件键与销：平键用于轴与轮毂的周向固定传递转矩，销用于零件间的定位和连接滚动轴承：支撑旋转轴并减小摩擦，由内圈、外圈、滚动体和保持架组成CHAPTER02螺纹的形成与基本要素从加工原理出发理解螺纹的五大基本参数及其相互关系FORMATIONPRINCIPLE螺纹的形成原理螺纹是沿螺旋线形成的连续凸起和沟槽，外螺纹通过车削形成，内螺纹则通过攻丝或车削加工。01直角三角形缠绕圆柱体，斜边形成螺旋线轨迹螺旋轨迹02工件旋转、车刀沿轴线等速移动，车削螺旋凸起车削成形03钻底孔后用丝锥旋转攻入，切出内螺纹攻丝法04大直径螺孔用内螺纹车刀直接车削，精度高车削法车床上加工外螺纹实景·工件旋转+车刀轴向进给STANDARDCOMPONENTS·CH.12螺纹基本要素（一）：牙型牙型是螺纹最基本的参数，决定了螺纹的用途分类与功能需求。牙型定义用通过螺纹轴线的平面剖开螺纹所得到的剖面轮廓形状，是区分不同螺纹类型的首要参数普通螺纹（M）牙型为等边三角形，牙型角60°，最广泛使用的连接螺纹，适用于各类紧固连接场合60°牙型角梯形螺纹（Tr）牙型为等腰梯形，牙型角30°，传动效率高，主要用于丝杠、进给机构等传动场合30°牙型角锯齿形螺纹（B）牙型一侧垂直、另一侧倾斜30°，适合承受单向轴向力的传动场合，如千斤顶螺旋30°单侧倾角管螺纹（G/R）牙型角55°，用于管路连接的密封螺纹，分为圆柱管螺纹和圆锥管螺纹两种55°牙型角螺纹参数螺纹基本要素（二）：直径螺纹的直径参数包括大径、小径和中径三个关键尺寸。大径是螺纹规格标注的依据，也是工程图中用粗实线表示的部分；小径决定螺纹底孔尺寸，用细实线表示；中径是检验螺纹精度的重要参数。大径d/D与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱面直径，即螺纹的公称直径，标注和选型的主要依据。公称直径小径d₁/D₁与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱面直径，内螺纹底孔直径需参考小径确定。底孔尺寸中径d₂/D₂假想圆柱面直径，该面上螺纹牙厚等于槽宽，是检验螺纹加工精度的关键参数。精度检验制图规则工程对应外螺纹大径用粗实线绘制，小径用细实线绘制（约等于大径的0.85倍），这是规定画法的核心规则。≈0.85d螺纹·基本要素螺纹基本要素（三/四）：旋向与线数旋向和线数是螺纹的重要分类参数。右旋螺纹最为普遍，左旋用于特殊防松场合；单线螺纹广泛用于连接紧固，多线螺纹因导程大而适用于快速传动。右旋螺纹螺旋线从左下方向右上方倾斜上升（顺时针旋入），是工程中最常用的旋向，标注时可省略顺时针旋入单线螺纹n=1沿一条螺旋线形成，自锁性好，广泛用于连接紧固，标注时可省略线数自锁·紧固左旋螺纹LH螺旋线从右下方向左上方倾斜上升（逆时针旋入），用于防止因正常旋转而松脱的特殊场合逆时针·防松多线螺纹n≥2沿两条或以上等距螺旋线形成，导程为螺距的n倍，用于需要快速移动的传动机构大导程·快传动Chapter12·ThreadFundamentals螺纹基本要素（五）：螺距与导程螺距和导程是描述螺纹几何特征的关键参数，二者的关系为Ph=P×n。正确理解二者关系是螺纹标注和加工计算的基础。螺距·PITCH螺距（P）相邻两个牙型在中径线上对应两点之间的轴向距离，反映螺纹牙的疏密程度，是螺纹规格的重要参数。导程·LEAD导程（Ph）同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离，代表螺纹旋转一圈的实际轴向移动量。核心公式·FORMULA关系式Ph=P×n导程等于螺距乘以线数。单线螺纹Ph=P，双线螺纹Ph=2P，以此类推。工程意义·APPLICATION螺距的工程意义螺距影响连接强度和密封性。细牙螺纹自锁性更好但强度较低；粗牙螺纹强度高但自锁性较差。ThreadStandards螺纹五要素的旋合条件与综合应用内外螺纹旋合的前提条件是五大要素完全一致：牙型、公称直径、旋向、线数和螺距必须全部相同。国家标准规定了统一的螺纹标记格式，通过特征代号和尺寸参数的组合，可以完整准确地描述任何一种标准螺纹。旋合必要条件内外螺纹的牙型、公称直径、旋向、线数、螺距五个要素必须完全相同，否则无法正常旋合。五要素螺纹标记格式特征代号+公称直径×螺距/导程+公差带代号+旋向，如M16×1.5-6g表示公称直径16mm、螺距1.5mm的细牙外螺纹。M16×1.5-6g粗牙与细牙的区别同一公称直径下，粗牙螺纹不标注螺距（如M16），细牙螺纹必须标注螺距（如M16×1）。粗牙/细牙旋向与线数标注右旋单线螺纹可省略旋向和线数标注；左旋需加注'LH'，多线螺纹需标注导程和螺距（如Tr40×14(P7)）。LH·Tr40×14(P7)CHAPTER03螺纹的规定画法与标注掌握外螺纹、内螺纹及螺纹连接的国标简化画法和规范标注方法ENGINEERINGDRAWING·标准件画法外螺纹的规定画法外螺纹的规定画法采用简化表达方式：大径（牙顶）用粗实线、小径（牙底）用细实线、终止线用粗实线。在圆形视图上细实线圆只画3/4圈，端面倒角圆省略。这套规则使螺纹在工程图中的表达既规范又高效。大径·粗实线表示外螺纹牙顶的位置，贯穿整个螺纹段的可见部分，包括倒角和倒圆部分均需画出粗实线。粗实线宽度约为细实线的2倍，是螺纹最外轮廓的可见表达。牙顶小径·细实线表示牙底位置，可近似取大径的0.85倍，在圆柱面上连续绘制细实线至螺纹终止线处。细实线宽度约为粗实线的一半，用于表达螺纹的沟槽底部。0.85D终止线·粗实线标记螺纹有效长度的终点位置，垂直于螺纹轴线方向画一条粗实线作为终止标记。终止线宽度与大径粗实线相同，明确区分螺纹段与非螺纹段。终点圆形视图规则表示牙底的细实线圆只画约3/4圈（空出约1/4圈），螺杆端面的倒角圆省略不画。空出的1/4圈通常位于左上方45°位置，避免与中心线重合。3/4圈标准件与常用件·螺纹连接内螺纹的规定画法内螺纹画法分为剖视和未剖两种情况：剖视图中大径用细实线、小径和终止线用粗实线，与外螺纹规则相反；未剖外形图中所有线条均用虚线。掌握这两种画法的关键在于理解"看得见的牙顶画粗实线"这一底层逻辑。剖视图画法（常用）大径用细实线、小径和螺纹终止线用粗实线，剖面线画到粗实线（小径）处为止未剖外形图画法由于内螺纹在孔内不可见，大径、小径和终止线均用虚线表示，细实线圆画约3/4圈底孔画法螺孔底部的钻孔用118°锥角的细实线表示（钻头角度），钻孔深度一般大于螺纹有效深度常见错误提醒剖视图中容易把大小径的粗实线/细实线搞反，记住"被剖到的可见牙顶用粗实线"即可避免螺纹连接·制图规范内外螺纹旋合的规定画法内外螺纹旋合画法的核心规则是：旋合部分统一按外螺纹画法绘制，未旋合部分各自按规定画法绘制。旋合部分按外螺纹画法在剖视图中，内外螺纹重叠区域的大径用粗实线、小径用细实线，统一遵循外螺纹规则。这是螺纹旋合画法中最基本的规定，确保图纸表达的一致性和清晰性。未旋合部分各自绘制旋合区域以外的部分，外螺纹仍用粗实线/细实线，内螺纹（被剖到时）用细实线/粗实线。各自保持独立的螺纹特征表达方式，便于识别螺纹类型。重合线条取粗实线内螺纹的大径细实线与外螺纹的大径粗实线重合处画粗实线，小径处同理。粗实线优先原则保证了图线的主次分明，使螺纹轮廓更加突出。剖面线处理旋合部分中外螺纹（实心体）不画剖面线，内螺纹的剖面线画到粗实线（小径）处为止。剖面线的正确绘制直接影响零件材料属性的表达准确性。螺纹标注规范常用螺纹的标注方法与示例螺纹标注遵循"特征代号+尺寸参数+公差带+旋向"的统一格式，不同类型螺纹的标注规则略有差异。粗牙普通螺纹省略螺距、右旋省略旋向是简化标注的两大要点，掌握标注规则是阅读和绘制工程图样的基本功。普通螺纹标注粗牙M10—公称直径10mm粗牙右旋，螺距和旋向省略不标M20-6H—内螺纹公差带6H细牙M10×1—公称直径10mm螺距1mmM16×1.5-6g—外螺纹公差带6gM10×1LH—左旋细牙M传动螺纹标注梯形螺纹Tr40×7—公称直径40mm螺距7mm单线Tr40×14(P7)—导程14mm螺距7mm双线锯齿形螺纹B40×7—公称直径40mm螺距7mmB40×14(P7)LH—左旋双线锯齿形Tr/B管螺纹标注非密封管螺纹G1/2A—1/2英寸A级圆柱管螺纹G1/2B—B级，外螺纹需标精度等级密封管螺纹R1/2—圆锥外螺纹Rc1/2—圆锥内螺纹Rp1/2—圆柱内螺纹G/RCHAPTER04螺纹紧固件及其装配画法掌握螺栓连接、螺柱连接、螺钉连接的装配画法和规定标记第十二章·标准件和常用件螺栓连接的装配画法螺栓连接是最常见的螺纹紧固方式，由螺栓、垫圈和螺母组成，适用于两被连接件都不太厚且两侧均可操作的场合。螺栓连接装配体剖面结构示意图01连接组成：螺栓穿过两被连接件通孔，套上垫圈（平垫圈或弹簧垫圈），拧紧螺母实现紧固连接02通孔画法：被连接件通孔直径约为1.1d（d为螺栓大径），表示间隙配合，孔壁与螺栓不接触03不剖规则：螺栓、螺母、垫圈等标准紧固件在装配图中一律按不剖处理，不画剖面线04螺栓长度：L=被连接件总厚度+垫圈厚度+螺母厚度+(0.2~0.3)d的伸出余量ASSEMBLYDRAWING双头螺柱连接的装配画法双头螺柱连接适用于一个被连接件较厚不宜打通孔的场合。螺柱旋入端拧入厚件螺孔（终止线与结合面平齐），紧固端穿过薄件通孔后用螺母锁紧。旋入深度取决于基体材料：钢件为d，铸铁件为1.25d~1.5d，铝件为2d。01适用场景当被连接件之一较厚不便打通孔时，采用双头螺柱连接方案。螺柱旋入端拧入厚件螺孔，紧固端穿过薄件通孔后配合垫圈与螺母实现锁紧固定，兼顾连接强度与装配便利性。02旋入端画法螺纹终止线必须与被连接件的结合面保持平齐，这是判定螺柱已完全拧入到位的关键视觉特征。该画法规则是双头螺柱连接装配图的重要标识，也是制图规范中的强制性要求。03旋入深度规则钢或青铜基体拧入深度为1d，铸铁基体为1.25d~1.5d，铝合金基体为2d（d为螺柱大径）。不同材料需匹配相应旋入深度以确保连接可靠性。04紧固端画法螺柱穿过通孔、加装垫圈、拧紧螺母的部分与螺栓连接画法完全一致。旋合区域按外螺纹规则绘制，非旋合段按光杆处理，装配图中需清晰表达各零件的相对位置关系。标准件与常用件·螺纹紧固件螺钉连接的装配画法螺钉连接无需螺母配合，螺钉直接旋入较厚零件的螺孔实现紧固。连接螺钉的旋入端画法与螺柱类似，终止线与结合面平齐；头部槽口在圆形视图上画成45°粗实线。紧定螺钉则用于轴上零件的轴向固定，功能与连接螺钉不同。连接螺钉01适用场景：与螺柱连接类似，但不需螺母，螺钉直接穿过薄件通孔旋入厚件螺孔，结构更简洁02头部槽口画法：一字槽或十字槽在圆形视图中画成与水平线成45°角的粗实线，是螺钉画法的标志性细节03旋入端规则：终止线与结合面平齐，旋入深度同螺柱连接（根据基体材料确定），旋合部分按外螺纹画法处理紧定螺钉01功能差异：不用于连接两零件，而是旋入轴上零件（如轮毂）的螺孔中，端部顶在轴表面实现周向或轴向固定02结构特点：通常为全螺纹、无头或小头结构，端部形状有平端、锥端、凹端等多种型式以适应不同固定需求03画法要点：装配图中紧定螺钉端部与轴表面接触处画成一条线，螺钉旋入深度需保证足够的顶紧力，螺纹部分按标准画法绘制标准件规定画法螺母与垫圈的规定画法螺母和垫圈在装配图中一律按不剖处理。六角螺母的螺纹孔按内螺纹剖视画法绘制；平垫圈画成矩形截面环形；弹簧垫圈有特殊的简化画法。实际绘图中可用比例画法快速确定尺寸，无需逐一查表。螺母画法六角螺母按不剖处理，六角外形按投影绘制。螺纹孔剖视时大径细实线、小径粗实线，与内螺纹剖视画法一致。注意六角棱边投影关系螺母画法比例画法六角螺母高度约0.8d，对边宽度约1.8d（d为螺纹公称直径）。可快速确定外形尺寸，无需逐一查表。d为螺纹公称直径垫圈画法平垫圈按不剖处理，画成矩形截面环形。外径约2.2d、内径约1.1d、厚度约0.15d，用于保护被连接件表面。矩形截面，两侧倒角垫圈画法弹簧垫圈用两条粗实线表示截面轮廓，开口朝左上方倾斜。利用弹性变形产生防松力，用于振动场合。开口倾斜60°~90°STANDARDPARTS·MARKING螺纹紧固件的规定标记螺纹紧固件的规定标记由名称、国标编号和规格参数三部分组成，是选用和采购标准件的唯一依据。01标记格式名称+国标编号+规格尺寸。如「螺栓GB/T5782M16×80」表示六角头螺栓，公称直径16mm、杆长80mm。M16×8002螺母标记「螺母GB/T6170M16」表示1型六角螺母，螺纹规格M16；开槽螺母对应不同国标编号。M1603垫圈标记「垫圈GB/T97.116」为平垫圈公称规格16mm；「垫圈GB/T9316」为弹簧垫圈16mm。φ1604螺柱标记「螺柱GB/T897M12×50」表示双头螺柱，两端均为M12螺纹，公称长度50mm。M12×50标准件选型螺纹紧固件的查表与选型方法螺纹紧固件的所有具体尺寸参数均可通过查阅国家标准手册获得。在确定公称直径后，螺栓的头部尺寸、杆长系列、螺母高度、垫圈外径等参数都有对应的国标规定。掌握查表方法是工程设计中准确选用标准件的基础技能。机械设计手册·标准件尺寸查表01查表步骤：首先确定紧固件类型和公称直径，然后在对应国标中查找该规格下的所有尺寸参数（如头部高度、对边宽度等）02长度系列：螺栓和螺柱的长度按标准系列选取（如20、25、30、35、40、45、50、60、70、80mm等），不能随意取值03常用国标编号：六角头螺栓GB/T5782、1型六角螺母GB/T6170、平垫圈GB/T97.1、弹簧垫圈GB/T9304比例画法替代：在装配图中若不需精确尺寸，可用比例关系近似确定各部分尺寸，如螺母高0.8d、螺栓头高0.7d等ENGINEERINGDRAWING·CH.12螺纹连接的防松结构螺纹连接在振动和变载荷下可能松动失效，必须采取防松措施。防松方法分为摩擦防松、机械防松和永久防松三大类。弹簧垫圈因结构简单、成本低而应用最广。01—摩擦防松弹簧垫圈—利用垫圈开口端的弹力和尖端嵌入接触面产生附加摩擦力防松，结构最简单、应用最广泛双螺母对顶—先拧紧下螺母再拧紧上螺母，两螺母对顶产生附加轴向力增大摩擦，适用于重要连接场合02—机械防松与永久防松开口销+开槽螺母—六角开槽螺母拧紧后，对准螺栓销孔插入开口销，机械锁定防止螺母转动止动垫圈—垫圈一端卡住螺母棱角、另一端折弯贴紧被连接件表面，防止螺母相对转动永久防松—冲点铆合、焊接或涂抹螺纹锁固胶等方法，防松可靠但拆卸时需破坏连接，用于不需拆卸的场合弹簧垫圈—应用最广泛的摩擦防松元件COMMONMISTAKES螺纹画法常见错误辨析螺纹画法的常见错误集中在线型混淆、视图规则遗漏和装配图画法不当三个方面。掌握正确规则的关键在于理解'可见牙顶画粗实线、不可见牙底画细实线'的底层逻辑，以及紧固件不剖的基本规定。01线型混淆—外螺纹小径误画为粗实线（应为细实线），内螺纹剖视中大径误画为粗实线（应为细实线）02圆形视图—牙底细实线圆画成完整整圈（正确为约3/4圈），或端面倒角圆未省略（应省略不画）03装配图—螺栓、螺母、垫圈等紧固件被画了剖面线（正确做法是一律不剖、不画剖面线）04螺柱连接—旋入端螺纹终止线未画在结合面上（正确位置是终