机械制图 课件 项目5 标准件和常用件

“机械制图”课程团队项目五

标准件和常用件项目导读本项目聚焦制图基础，涵盖两大大核心任务。任务一测量螺纹的大径，查表得出螺纹的大径和小径，并确定螺纹标记、按照国家标准规定画螺栓视图。任务二能根据直齿圆柱齿轮的已知参数（模数、齿数）计算轮齿各部分尺寸；能独立绘制单个齿轮及齿轮啮合的三视图。本项目有助于认识标准件和常用件，掌握统一画法，确保图样的通用性与可读性。达成目标（1）掌握螺纹的五要素；理解普通螺纹、管螺纹、梯形螺纹的标注规则。（2）熟悉螺纹及螺纹紧固件的规定画法；掌握外螺纹、内螺纹、螺纹连接的投影要求；了解螺栓、双头螺柱、螺钉的连接画法。（3）掌握直齿圆柱齿轮的基本参数及轮齿各部分尺寸的计算公式；理解齿轮的规定画法及啮合图的绘制规则。（4）了解键、销、弹簧、滚动轴承等标准件和常用件的结构类型、标记方法及规定画法。（5）明确标准件和常用件的标准化属性；知晓相关国家标准对其结构、尺寸、画法的统一规定。知识目标达成目标（1）能正确绘制螺纹及螺纹紧固件的视图，准确表达螺纹的牙型、终止线及螺纹连接的旋合关系。（2）能根据螺纹参数标注螺纹标记，根据螺纹紧固件的标记查阅相关标准，确定其结构尺寸并绘制连接图。（3）能根据直齿圆柱齿轮的已知参数（模数、齿数）计算轮齿各部分尺寸；能独立绘制单个齿轮及齿轮啮合的三视图。（4）能正确绘制键连接、销连接的视图，准确表达其连接关系；了解弹簧、滚动轴承的简化画法与标注方法。（5）能识别图样中标准件和常用件的标记并理解其含义，初步具备根据设计要求选择合适标准件的能力。技能目标达成目标1）强化标准化意识，严格遵守标准件和常用件的制图规范，认识标准化在机械设计与制造中的重要意义。（2）培养严谨细致的职业素养，在螺纹标注、齿轮尺寸计算、连接画法等环节做到精准无误，养成按标准作图的习惯。（3）提升工程应用能力，理解标准件和常用件在机械装配中的作用，能将其画法与实际工程应用相结合。（4）增强信息查阅与应用能力，通过标准件标记查阅相关国家标准，获取结构尺寸等关键信息，辅助图样绘制。（5）树立协作与规范意识，认识标准件和常用件的统一画法对技术交流的重要性，确保图样的通用性与可读性。素养目标任务一任务二学习目标螺纹和螺纹紧固件的画法直齿圆柱齿轮的画法任务一

螺纹和螺纹紧固件的画法任务描述画图5-1所示螺栓。要求如下：（1）测量螺纹的大径，查表得出螺纹的大径和小径，并确定螺纹标记。（2）使用拓印法或通过螺纹样板测量螺纹的螺距，查表得出螺纹的螺距P。（3）测量螺栓的其他尺寸并查表。（4）按照国家标准规定画螺栓视图。图5-1螺栓任务分析如图5-1所示，螺纹主要用于紧固、传动和密封。我们可以通过掌握“知识链接”中讲解的螺纹紧固件及其连接画法，重点学习螺纹的基本知识、螺纹的规定画法，以及测绘的基本方法。任务实施的方法和步骤：分析零件→测量并确定螺纹的大径→测量并确定螺纹螺距→测量螺栓的其他尺寸→画螺栓视图→注写螺栓的标记→检查、修正和修饰全图。图5-1螺栓知识链接

常用的螺纹紧固件有螺栓、双头螺柱、螺母、垫圈以及螺钉等，如图5-2所示。知识链接

螺纹的牙型是指通过螺纹轴线的剖面上的螺纹的轮廓形状。常见的螺纹牙型有三角形、梯形和锯齿形等。

一、螺纹的要素1．牙型（a）三角形牙型

（b）梯形牙型

（c）锯齿形牙型图5-4螺纹的牙型知识链接螺纹的直径分为大径、小径和中径，如图5-5所示。（a）外螺纹

（b）内螺纹图图5-5螺纹的直径2．直径知识链接大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱（或圆锥）的直径。内、外螺纹的大径分别用D和d表示。小径是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱（或圆锥）的直径。内、外螺纹的小径分别用D1和d1表示。中径是指一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型上的沟槽和凸起宽度相等的地方。内、外螺纹的中径分别用D2和d2表示。另外，螺纹的公称直径是代表螺纹规格尺寸的直径，一般指螺纹的大径。外螺纹的大径和内螺纹的小径也称为顶径，外螺纹的小径和内螺纹的大径也称为底径。知识链接如图5-6所示，螺纹有单线和多线之分。沿一条螺旋线所形成的螺纹称为单线螺纹；沿两条或两条以上螺旋线所形成的螺纹称为双线或多线螺纹。线数用n表示。3．线数图5-6螺纹的线数、螺距和导程知识链接如图5-6所示，螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离称为螺距，螺距用P表示。如图5-6（b）所示，同一螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离称为导程，导程用S表示。线数、螺距和导程的关系：单线螺纹是S=P；多线螺纹是S=n×P。4．螺距和导程知识链接螺纹有左旋和右旋两种，工程上常用右旋螺纹。螺纹旋向的判别方法：右旋螺纹是指顺时针旋转时旋入的螺纹，左旋螺纹是指逆时针旋转时旋入的螺纹。可以将外螺纹轴线竖直放置，螺纹的可见部分左高右低为左旋螺纹，如图5-7（a）所示，右高左低为右旋螺纹，如图5-7（b）所示。5．旋向（a）左旋螺纹

（b）右旋螺纹图5-7螺纹的旋向知识链接在螺纹的要素中，牙型、大径和螺距是最基本的要素，称为螺纹的三要素。三要素都符合国家标准规定的螺纹称为标准螺纹；牙型符合国家标准规定，其他要素不符合的螺纹称为特殊螺纹；三要素都不符合国家标准规定的螺纹称为非标准螺纹。5．旋向知识链接二、螺纹的规定画法1．外螺纹的规定画法如图5-8所示，外螺纹的规定画法如下：（1）外螺纹的大径和终止线用粗实线表示。（2）外螺纹的小径用细实线表示。小径的尺寸可以查附表1，也可以按比例画，即d1=0.85d。（3）在投影为圆的视图上，表示大径的粗实线圆画完整，表示小径的细实线圆只画约3/4圈，倒角的投影不画。（4）在剖视图或断面图上，剖面线必须画到粗实线。知识链接图5-8外螺纹的规定画法知识链接2．内螺纹的规定画法如图5-9所示，内螺纹的规定画法如下：（1）内螺纹的小径和终止线用粗实线表示。小径的尺寸可以查附表1，也可以按比例画，即D1=0.85D。（2）内螺纹的大径用细实线表示。（3）在投影为圆的视图上，表示小径的粗实线圆画完整，表示大径的细实线圆只画约3/4圈，倒角的投影不画。（4）在剖视图或断面图上，剖面线必须画到粗实线。（5）内螺纹不可见时，内螺纹的所有图线用细虚线表示。知识链接图5-9内螺纹的规定画法3．螺纹连接的规定画法如图5-10所示，螺纹连接的规定画法如下：（1）内外螺纹的旋合部分按外螺纹的规定画，其余部分按各自的规定画。（2）外螺纹大径粗实线与内螺纹大径细实线对齐；外螺纹小径细实线与内螺纹小径粗实线对齐。（a）

（b）图5-10螺纹连接的规定画法知识链接1．普通螺纹的标注普通螺纹的标记由螺纹代号、螺纹公差带代号和螺纹旋合长度代号三部分组成。螺纹代号包括螺纹的牙型代号、螺纹的公称直径、螺距和旋向等。普通螺纹的牙型代号用M表示；螺纹的公称直径和螺距之间用×连接，粗牙螺纹的螺距允许不标注，其值可以查附表1；螺纹的旋向分为左旋和右旋，左旋螺纹用LH表示，右旋螺纹不标注旋向代号。螺纹公差带代号包括螺纹的中径公差带代号和顶径公差带代号。外螺纹用小写字母，内螺纹用大写字母。当中径公差带代号和顶径公差带代号相同时，只标注一个。螺纹的旋合长度分为长旋合长度、中等旋合长度和短旋合长度三种。长旋合长度用L表示，中等旋合长度用N表示，短旋合长度用S表示。对于中等旋合长度螺纹，不标注中等旋合长度代号。三、螺纹的标注知识链接例如：M20×2LH-5g6g-S。M——普通细牙螺纹（外螺纹）；20——公称直径为20mm；2——螺距为2mm；LH——旋向为左旋；5g——中径公差带代号为5g；6g——顶径（外螺纹的大径）公差带代号为6g；S——旋合长度为短旋合长度。普通螺纹的标注如图5-11所示。

（a）外螺纹

（b）内螺纹图5-11普通螺纹的标注知识链接综合示例2．管螺纹的标注（1）非螺纹密封的管螺纹的标记由牙型特征代号、尺寸代号、公差等级代号和旋向四部分组成。牙型特征代号用G表示；尺寸代号用阿拉伯数字表示，单位是英寸；公差等级代号，外螺纹分为A、B两级，内螺纹在图样上不标注公差等级代号。例如：G11/2A-LH。G——非螺纹密封的管螺纹（外螺纹）；11/2——尺寸代号为11/2英寸；A——公差等级代号为A级；LH——旋向为左旋。（2）用螺纹密封的管螺纹的标记由牙型特征代号、尺寸代号和旋向三部分组成。牙型特征代号有三种情况，用螺纹密封的圆锥外管螺纹用R表示，用螺纹密封的圆锥内管螺纹用Rc表示，用螺纹密封的圆柱内管螺纹用Rp表示。例如：1）R1/2-LH。R——用螺纹密封的圆锥外管螺纹；1/2——尺寸代号为1/2英寸；LH——旋向为左旋。2）Rc11/2。Rc——用螺纹密封的圆锥内管螺纹；11/2——尺寸代号为11/2英寸，旋向为右旋。3）Rp1/2。Rp——用螺纹密封的圆柱内管螺纹；1/2——尺寸代号为1/2英寸，旋向为右旋。（3）60°圆锥管螺纹。60°圆锥管螺纹的标记由牙型特征代号、尺寸代号和旋向三部分组成。牙型特征代号用NPT表示。例如：NPT3/4-LH。NPT——60°圆锥管螺纹；3/4——尺寸代号为3/4英寸；LH——旋向为左旋。管螺纹的标注采用引出标注，引出线从管螺纹的大径处引出，标记内容写在水平引出线上，如图5-12所示。

图5-12管螺纹的标注3．梯形螺纹和锯齿形螺纹的标注梯形螺纹的标记由螺纹代号、螺纹公差带代号和螺纹旋合长度代号三部分组成。梯形螺纹代号包括螺纹的牙型代号、螺纹的公称直径、导程（螺距）和旋向等。梯形螺纹的牙型代号用Tr表示；公称直径和导程（螺距）之间用×连接，单线梯形螺纹只标注螺距。梯形螺纹的旋向代号、公差带代号和旋合长度代号等与普通螺纹相同。例如：Tr40×14（P7）-7H-L。Tr——梯形螺纹（内螺纹）；40——公称直径为40mm；14（P7）——导程为14mm，螺距为7mm，线数为2，旋向为右旋；7H——中径公差带代号和顶径（内螺纹的小径）公差带代号都为7H；L——旋合长度为长旋合长度。锯齿形螺纹的代号为B，锯齿形螺纹的标记内容与梯形螺纹相同。例如：B32×7-7c-L。B——锯齿形螺纹（外螺纹）；32——公称直径为32mm；7——螺距为7mm，旋向为右旋；7c——中径公差带代号和顶径（内螺纹的小径）公差带代号都为7c；L——旋合长度为长旋合长度。梯形螺纹和锯齿形螺纹的标注如图5-13所示。（a）梯形螺纹

（b）锯齿形螺纹图5-13梯形螺纹和锯齿形螺纹的标注4．特殊螺纹与非标准螺纹的标注对于特殊螺纹，应在牙型代号前加注特字，并标注大径、螺距以及中径、顶径公差带代号，如图5-14（a）所示。对于非标准螺纹，则应画出螺纹的牙型，并注明所需尺寸及有关要求，如图5-14（b）所示。

（a）特殊螺纹

（b）非标准螺纹

图5-14特殊螺纹与非标准螺纹的标注知识链接四、螺纹紧固件及其连接画法1．螺纹紧固件常用的螺纹紧固件有螺栓、双头螺柱、螺钉以及螺母、垫圈等，螺纹紧固件的结构、尺寸等都已标准化，具体见表5-1。知识链接（1）螺栓连接画法。1）螺栓连接件的比例画法。螺栓连接件有两种画法，即按国家标准规定的尺寸画和按比例画。螺栓连接件按比例画的方法和步骤如图5-15所示。2．螺纹紧固件的连接画法图5-15螺栓连接件的比例画法知识链接2）螺栓连接的画法。如图5-16所示，画螺栓连接图样时，先根据螺栓、螺母、垫圈的标记查阅有关国家标准，结合连接件的厚度确定螺栓的长度，然后画图样。图5-16螺栓连接的画法知识链接螺栓的公称长度l可根据所选标准中的垫圈厚度h、螺母厚度m和被连接零件的厚度（δ1、δ2），以及螺栓伸出螺母的长度a（一般取0.2~0.3d）等计算，然后查附表4得出，公称长度l的计算公式为：l=δ1+δ2+h+m+a画螺栓连接图样时应遵循以下基本规定：①两零件的接触表面画一条线，不接触表面画两条线。②相邻两零件的剖面线方向应相反，或方向一致、间隔不同。③当剖切平面通过螺栓、螺母、垫圈的轴线时，这些零件按不剖画，只画外形，必要时可采用局部剖视。（2）双头螺柱连接画法。当两个被连接件中，有一个较厚或不适宜用螺栓连接时，可采用双头螺柱连接。双头螺柱两端均加工有螺纹，装配时，先将螺纹较短的一端（旋入端）旋入下部较厚零件的螺纹孔，再将通孔零件穿过螺纹的另一端（紧固端），套上垫圈，用螺母拧紧，即可将两个零件连接起来。双头螺柱的公称长度l可根据所选标准中的垫圈厚度h、螺母厚度m和上部被连接零件的厚度δ2，以及双头螺柱伸出螺母的长度a（一般取0.2~0.3d）等计算，然后查附表8得出，公称长度l的计算公式为：l=δ2+h+m+a旋入端的螺纹长度为bm，bm可以查附表7得到，也可根据螺纹孔的材料选用。通常，当被旋入零件的材料为钢和青铜时，取bm=d；为铸铁时，取bm=1.25d或1.5d；为铝时，取bm=2d。双头螺柱连接的画法如图5-17所示。

图5-17双头螺柱连接的画法（3）螺钉连接画法。螺钉连接的画法如图5-18所示。（a）

（b）

（c）图5-18螺钉连接的画法（4）紧定螺钉连接画法。紧定螺钉主要用于防止两个零件的相对运动。紧定螺钉连接的画法如图5-19所示。

图5-19紧定螺钉连接的画法任务实施螺栓是标准件，先测量螺纹的大径，并查附表1确定螺纹的大径d；再用拓印法或通过螺纹样板测量螺纹的螺距，并查附表1确定螺纹的螺距P；然后测量螺栓的其他尺寸；最后画螺纹视图并注写螺栓的标记。一、分析零件螺栓是标准件，先测量螺纹的大径，并查附表1确定螺纹的大径d；用游标卡尺测量大径，测量尺寸为23.8，查附表1，确定螺纹的大径d=24、小径d1=20.752。二、测量并确定螺纹的大径d任务实施用拓印法测量螺纹的螺距。在螺纹表面均匀地涂色，把螺纹放在纸上压出痕迹，量出n个螺距的总长度L，即可计算出螺距P=L/n。测量尺寸为2.8，查附表1，确定螺纹螺距P=3。三、测量并确定螺纹螺距P用游标卡尺测量螺栓杆的长度为78，查附表4，确定螺栓的公称长度l=80。另外，查附表4，确定螺纹的长度b=54，螺栓头的尺寸k=15、s=36、e=39.6等。四、测量螺栓的其他尺寸任务实施将螺栓横放，采用一个基本视图表达。螺栓的标记为：螺栓GB/T5780M24×80。五、画螺栓视图并标记螺栓检查、修正和修饰全图，如图5-20所示。六、测量螺栓的其他尺寸图5-20任务实施的方法和步骤任务达标完成练习完成《机械制图技能达标手册》中相应的练习。本节结束“机械制图”课程团队项目五

标准件和常用件任务一任务二学习目标螺纹和螺纹紧固件的画法直齿圆柱齿轮的画法任务二

直齿圆柱齿轮的画法任务描述已知图5-21所示的直齿圆柱齿轮的模数m=1.5、齿数z1=18、中心距a=40.5，画出两齿轮啮合图。要求如下：（1）采用A4图纸，选择适当的比例。（2）严格执行制图国家标准的基本规定。（3）计算齿轮轮齿部分的尺寸，齿轮其他部分的结构可参考图5-21，自行设计并确定尺寸。（4）画出两齿轮啮合图。图5-21直齿圆柱齿轮任务分析齿轮是广泛用于机器或部件中的传动零件，它不仅可以用来传递动力，还能改变转速和旋转方向。要正确画出两直齿圆柱齿轮啮合的主、左视图，必须掌握“知识链接”中讲解的齿轮的基本知识和规定画法。任务实施的方法和步骤：分析零件→计算齿轮轮齿部分的尺寸→确定齿轮其他部分的结构和尺寸→画图→检查、修正和修饰全图。知识链接（1）机件的真实大小应以图样上所注的尺寸数值为依据，与图形的大小及画图准确度无关。（2）图样中（包括技术要求和其他说明）的尺寸以毫米为单位时，不需要标注单位符号或名称；若采用其他单位，则应注明相应的单位符号或名称，例如30°。（3）图样中所标注的尺寸，为该图样所示机件的最后完工尺寸，否则应另加说明。一、基本规则常见的齿轮传动有圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动和蜗轮蜗杆传动等，如图5-22所示。圆柱齿轮用于两平行轴之间的传动，圆锥齿轮用于两相交轴之间的传动，蜗轮蜗杆用于两交叉轴之间的传动。齿轮传动的另一种形式为齿轮齿条传动，可用于旋转运动和直线运动之间的转换。齿轮上每个用于啮合的凸起部分称为轮齿。圆柱齿轮的轮齿有直齿、斜齿和人字齿等。当圆柱齿轮的轮齿方向与圆柱的轴线方向一致时，称为直齿圆柱齿轮。知识链接（a）圆柱齿轮传动

（b）圆锥齿轮传动

（c）蜗杆齿轮传动

（d）齿条齿轮传动图5-22常见的齿轮传动知识链接1．直齿圆柱齿轮轮齿部分的名称（如图5-23）一、直齿圆柱齿轮轮齿部分的名称与计算公式图5-23直齿圆柱齿轮轮齿部分的名称知识链接（1）齿顶圆、齿根圆、分度圆。齿顶圆是指通过轮齿顶部的圆周直径。齿顶圆的直径用da表示。齿根圆是指通过轮齿根部的圆周直径。齿根圆的直径用df表示。对于标准齿轮，分度圆是齿厚等于槽宽处的圆周。分度圆的直径用d表示。（2）齿顶高、齿根高和齿高。齿顶高是指齿顶圆与分度圆之间的径向距离。齿顶高用ha表示。齿根高是指齿根圆与分度圆之间的径向距离。齿根高用hf表示。齿高是指齿顶圆和齿根圆之间的径向距离。齿高用h表示，h=ha+hf。知识链接（3）齿厚、槽宽和齿距。齿厚是指在分度圆上，一个轮齿的两齿廓之间的弧长。齿厚用s表示。槽宽是指在分度圆上，一个齿槽的两齿廓之间的弧长。槽宽用e表示。齿距是指在分度圆上，相邻两齿廓对应点之间的弧长。齿距用p表示。对于标准齿轮，齿厚与槽宽近似相等，齿距是齿厚与槽宽之和，即s=e，p=s+e。（4）齿数和模数。齿数用z表示。一个齿轮有多少个齿，在分度圆上就有多少个齿距p，因此分度圆的周长为pd=zp。分度圆的直径为d=p/p×z。令m=p/p，则d=mz。m为齿轮的模数。知识链接模数是设计和制造齿轮的重要参数，模数的单位为mm，齿轮的模数数值已经标准化，这有利于齿轮的设计、计算与制造。国家标准对齿轮的模数做了规定，具体见表5-2。表5-2渐开线圆柱齿轮模数（GB/T

1357—2008）

（单位：mm）知识链接（5）压力角。压力角是指在节点处，两齿廓的公法线与两节圆的内公切线所夹的锐角，压力角用α表示。我国规定标准齿轮的分度圆压力角为20°。两标准直齿圆柱齿轮正确啮合传动的条件是模数和压力角都相同。（6）中心距。中心距是指两圆柱齿轮轴线之间的最短距离，中心距用a表示。a=（d1+d2）/2=（z1+z2）m/2知识链接表5-3标准直齿圆柱齿轮轮齿的各部分尺寸计算2．标准直齿圆柱齿轮轮齿部分的计算公式齿轮的基本参数z、m、α确定以后，标准直齿圆柱齿轮轮齿的各部分尺寸按表5-3中的公式计算。知识链接1．单个圆柱齿轮的画法国家标准规定，单个圆柱齿轮的画法如图5-24所示。二、圆柱齿轮的规定画法

（a）直齿

（b）斜齿

（c）人字齿图5-24单个圆柱齿轮的画法（1）齿顶圆和齿顶线用粗实线画；分度圆和分度线用细点画线画；齿根圆和齿根线用细实线画，也可省略不画。（2）在剖视图中，齿根线用粗