机械制图及CAD基础第7章 标准件和常用件讲解

1、第七章 标准件和常用件 是指结构和尺寸要素都标准化的零、部件。 而齿轮和部分类别的弹簧国家标准只对其部分尺寸和 参数作了规定，称为。 螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈等。 键、销 滚动轴承 齿轮、弹簧 螺纹螺纹 螺纹的形成：一个平面图形（如三角形、梯形、矩形等）绕着圆 柱或圆锥面作螺旋运动时，在其表面形成的螺旋体称为螺纹。 在工件外表面形成的螺纹外螺纹;在工件内表面形成的螺纹内螺纹 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凹凸的结构。 螺纹的要素 牙型：沿螺纹工件轴线剖开得到的凸凹形状的断面。 大径（d、D）螺纹的最大直径 小径（d1、D1）螺纹的最小直径 中径（d2、D2）螺纹牙宽

2、和槽宽相等处圆柱面的直径 线数（n）：工件表面加工出的螺纹条数。沿轴向等距分布的 两条或两条以上螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹多线螺纹。 旋向：螺纹的旋进方向。顺时针方向旋转时旋入称右旋螺纹右旋螺纹， 逆时针方向旋转时旋入称左旋螺纹左旋螺纹。 螺距（P）和导程（L）：螺纹相邻两牙在中径线上对应点间 的轴向距离称为螺距； 同一条同一条螺纹相邻两牙在中线上对应点 间的轴向距离称为导程。 对单线P=L，对多线P=L/n。 以上各要素最基本的有三：牙型、大径、螺距牙型、大径、螺距。 凡是三要素符合标准的，叫标准螺纹。凡是牙型符合 标准，大径和螺距不符合标准的，称特殊螺纹，标注 时前面加注“特”字。牙型也

3、不符合标准的，叫非标 准螺纹。 如果内、外螺纹旋合使用，必须牙型、大径、 线数、螺距、旋向完全相同才行。 螺纹的规定画法 外螺纹 内螺纹 旋合长度 螺纹的规定标注 普通螺纹（M） 螺纹代号： 牙型符号 公称直径螺距 旋向 实际生产时，螺纹标注公差，完整的标注形式为： 螺纹代号中径、顶径公差带代号旋合长度 顶径：外螺纹的大径，内螺纹的小径 旋合长度：分短、中、长三种，用S、N、L表示，划 分精度等级。 例：外螺纹标记 M105g6gs M107h6hl M202LH7g6g40 内螺纹标记 M1014H5H M1015HS 管螺纹 牙型符号 公称直径 公差等级 旋向 用细实线引出标注，此处公称直

4、径接近带外螺纹的管子的 孔径，并非大径，至于大径、螺距等，可查表。 例：G1/2ALH 非螺纹密封的管螺纹 梯形螺纹（Tr） 螺纹代号： 牙型符号 尺寸规格 旋向 公称直径螺距 或公称直径导程（P螺距） 例：Tr4014（P7）LH7e 螺纹标记：螺纹代号中径公差带代号旋合长度 旋合长度：分中、长两种与中等、粗糙相对应。 锯齿形螺纹（B） 牙型符号 公称直径导程（P螺距） 旋向 精度等级：分三级，1级最高。 如：B326（P3）7cL 旋合长度：分中、长两种。 螺纹加工工艺结构和画法 螺纹端部的倒角：便于装配，防止损伤端部螺纹。 螺尾、退刀槽：在加工螺纹时，为了便于退刀，避免 出现不完整螺尾，

5、要事先加工出退刀槽。 不通螺孔（盲孔）：锥孔的底部，钻孔深度要大于螺 孔深度，形成的锥坑呈120。 螺纹连接件 一组起连接和紧固作用的零件。 螺栓连接 形式：由螺栓、螺母、垫圈螺栓、螺母、垫圈组成。 主要尺寸有螺纹的公称直径d，有效长度l等。 螺栓连接常用于被连接件 不太厚，能钻成通孔的情况， 将被连接的两零件都钻成通孔， 直径为d0=1.1d，然后伸进孔 内，螺栓头部抵住被连接件的 下端面，螺纹一端上面套垫圈， 用螺母拧紧。垫圈的作用是防 止拧紧螺母时损伤零件表面， 并使螺母的压力均匀分布于零 件的表面。 螺栓连接示意图螺栓连接示意图 连接画法连接画法： 1）按查表数据画图 2）采用比例画法

6、 要起到连接作用， 必须计算螺栓的有效 长度。 L1+2+h +m max +a（取0.20.5d） 由估算出的L 值，查螺栓标准，选 择与其接近的标准值， 作为最后的L值。 其它尺寸按比例计算。 标记标记： 螺栓 GB Mdl 螺母 GB Md 垫圈 GB d 双头螺柱 形式：由双头螺柱、螺母、垫圈双头螺柱、螺母、垫圈等连接。 主要尺寸有公称直径d，有效长度l，旋 入端长度bm。 当两被连接件零件中，有一个 较厚或由于结构限制不宜钻成通孔 时，在较厚零件内加工出螺孔，较 薄零件钻成通孔，双头螺柱一端旋 入螺孔内（称为旋入端）；另一端 穿过通孔（称为紧固端），上套垫 圈，再加螺母拧紧。 标记标

7、记： 螺柱 GB Mdl 估算有效长度： L+h +mmax +a 然后，从螺柱的标准长度系列 中，选取合适的L值。 连接画法连接画法：采用比例画法，按公称直径d折算。 螺钉连接及画法 多用于受力不太大和不经常拆卸的零件的 连接。螺钉连接的种类很多，按其作用分为连 接螺钉和紧定螺钉。 连接画法连接画法： 头部、沉头座及钻孔、螺孔、 光孔等的尺寸均按比例画。 有效长度估算： L+bm 标记标记： 螺钉 GB Mdl 注意螺纹长度和螺 孔长度都应大于旋入 长度 紧定螺钉及画法紧定螺钉及画法 用来固定两零件的相对位置，使它们不发生相对运动。 例：已知连接件标记 螺栓 GB /T 5782-2000

8、M16L 螺母 GB/T 6170-2000 M16 垫圈 GB/T 97.1-1985 16 被连接件厚度1=12，2=15 解：查表确定 h= mmax= 查螺栓标准，选取L=50 最后确定标记为： 螺栓 GB/T 5782-2000 M1650 314.8 L12+15+3+14.8+0.316=49.6 例：用粗牙普通螺纹、公称直径d=10mm的双头螺柱连接 两零件。 较厚的零件（基座）的材料是铸铁，选用 bm=1.25d,另一个零件 的厚度=10mm，并按GB6170 2000选用1型六角螺母, 按GB97.11985选用平垫 圈紧固。试查阅附录中的有关表格，写出螺母、垫圈、 螺柱的

9、规定标记。最后，按近似画法画出它们连接 后的装配图。 解：由附表查出h=2, mmax=8.4,又已知=10， 计算有效长度l10+2+8.4+0.310=23.4mm 最后选定为25mm。根据bm=1.25d，取国标代号为 GB 8981988。将各连接件的规定标记分列如下： 螺母 GB/T 6170-2000 M10 垫圈 GB /T 97.1-1985 10140HV 螺柱 GB /T 898 BM1025 7.3齿轮的几何要素和规定画法 齿轮属于常用件。齿轮是机械传动中应用最广 的 一种传动零件。利用齿轮传动可以将一根轴上的动力 和扭矩传到另一根轴上，并使其改变转速和运动方向。 齿轮齿

10、轮 属于常用件。 齿轮是机械传动中 应用最广 的一种传 动零件。利用齿轮 传动可以将一根轴 上的动力和扭矩传 到另一根轴上，并 使其改变转速和运 动方向。 轮缘 齿廓曲线：可以制成渐开线、摆线、圆弧形。 轮齿方向：直齿、斜齿、人字形齿等，加工 时根据几个主要参数在齿轮机床上用专用刀具 制成。 齿轮有标准齿轮和非标准齿轮之分，具有标准齿的齿轮 叫标准齿轮。 直齿圆柱齿轮的基本参数、各部分名称及尺寸关系直齿圆柱齿轮的基本参数、各部分名称及尺寸关系 齿顶圆齿顶圆dada、齿根圆、齿根圆dfdf、分度圆直径、分度圆直径d d 一对标准齿轮在啮合时，齿与齿的接触位置在两个齿轮中心 O1、O2的连线上，在

11、其上取一点P，然后分别以O1和O2作出通过P 的两个圆，那么，齿轮的传动就可以假想看作以节点P到各齿轮中 心O1、 O2为半径所作的两个圆在该点作纯滚动。这两个圆叫做节 圆。分度圆是齿厚等于齿间处的假想圆，是设计制造齿轮时进行 分齿的，轮齿均匀分布于分度圆上，它是计算齿轮各部分参数的 基本尺寸。 齿距齿距P P、齿厚、齿厚s s和齿间和齿间e e 对标准齿轮齿厚等于齿间，即s=P/2 模数m 设齿轮的齿数为z（设计确定），则： d=zP d=(P/) z=mz 其中，是常量，m值随P增大而增大，P越大，表明轮 齿越大，即m与P成正比。互相啮合的两齿轮齿距应该相等， 故模数也应该相等。 在设计制

12、造时，确定以m为参数来选择不同的刀具，为 了减少刀具数量，国标对齿轮的模数作了统一规定（见附 表）。因此它是确定各部分尺寸的基本参数。 压力角 齿轮在啮合点P的受力方向与该点的瞬时运动方向的 夹角，即两齿廓曲线的公法线与两节圆的公切线的夹角。我 国采用20。 传动比传动比i i 设：n1、z1代表主动齿轮每分钟的转数； n2、z2代表从动齿轮每分钟的转数； i= n1/ n2= d2 / d1= z2 / z1 中心距中心距a a= d1 + d2 /2=m(z1+ z2 )/2 圆柱齿轮的规定画法圆柱齿轮的规定画法 单个齿轮画法单个齿轮画法 啮合画法啮合画法 齿轮啮合投影的画法齿轮啮合投影的

13、画法 （二）斜齿轮 相啮合的一对斜齿轮其轴线仍互相平行。轮齿在 分度圆柱面展开图上与圆柱轴线的夹角称 螺旋角。 斜齿轮有法向模数pn和端面模数pt，法向模数mn 和端面模数mt之分。 为了和加工直齿轮的刀具通用，将斜齿轮的法向模 数定为标准模数。齿高也由法向模数来定，其它尺寸的 计算公式见附表， 斜齿轮的运动分析是在平行端面的平面内进行的， 因此，分度圆直径的计算用端面模数mt。 圆锥齿轮简介圆锥齿轮简介 以两轴相交成直角的直 齿圆锥齿轮最多见。 圆锥齿轮的轮齿是沿 圆锥面加工而成的，因此轮 齿的大小是变化的。为了计 算和制造的方便，规定按大 端的模数(m=d/z)为标准模数 来计算其它各部分

14、尺寸。基 本参数有模数m、齿数z，分 度圆锥角。 蜗轮、蜗杆蜗轮、蜗杆 用来传递空间两交叉轴的运 动，最常见的是两轴垂直交叉的 蜗轮、蜗杆传动。蜗轮（相当于 斜齿的圆柱齿轮（但表面制成环 面）。工作时蜗杆是主动件，蜗 轮是从动件。蜗杆转一圈，蜗轮 转过一个或两个齿，因此可以得 到大的传动比（i=z2/z1)。缺点是 磨损大，效率低。在大型机械设 备中较多见。 标准规定以蜗杆的轴向模数（轴向齿距除以） mx为标准模数，也等于蜗轮的端面模数mt。蜗杆的分 度圆直径与轴向模数的比值称直径系数，用q来表示。 随mx而变化的q值。如下表 m 随随 而变的而变的q q值值 蜗轮、蜗杆的各部分名称及基本尺寸

15、的计算公式 基本参数：轴向模数m，蜗杆直径系数q， 蜗杆头数z1，导程角 蜗轮齿数z2，端面模数mt 一对啮合的蜗轮、蜗杆，蜗轮的螺旋角（相当 于斜齿轮的螺旋角）与蜗杆的导程角（即蜗杆齿形 的螺旋线升角）大小相等、方向相同。 啮合画法 蜗轮蜗杆啮合的画法（剖视）蜗轮蜗杆啮合的画法（剖视） 蜗轮蜗杆啮合的画法（外形）蜗轮蜗杆啮合的画法（外形） 7.4键与销 其它标准件及标准要素其它标准件及标准要素 键键 连结画法 首先根据轴的直径查表确定键的型式和尺寸，然后， 确定轴和轮毂上键槽的尺寸。 A-A A A 半圆键链接画法半圆键链接画法 钩头楔键链接画法钩头楔键链接画法 销销 在机器中，主要起连接和

16、定位作用。 连接画法 滚动轴承滚动轴承 滚动轴承是起支承轴的作用的部件。它具有结构紧 凑，摩擦阻力小，装拆方便等优点，所以在机器中被广 泛使用。 外圈 内圈 保持架 滚动体 各类型中又分为不同的结构、尺寸、精度等级序列， 以满足不同的使用要求。其特征全部由代号表示。 名称 前置代号 基本代号 后置代号 GB 基本代号规定7位，通常只用到后4位。 滚动轴承种类很多，按承受力的方向可分为： 向心轴承：承受径向力 推力轴承：承受轴向力 向心推力轴承：既承受轴向力，又可承受径向力。 例1：滚动轴承 6208 GB 27679 6 2 08 例2： 滚动轴承 8107 GB30184 8 1 07 滚动

17、轴承的简化画法和示意画法滚动轴承的简化画法和示意画法 根据内径、外径、宽度等主要尺寸，按比例将 其一半的结构特征取剖视，滚动体按不剖画；另一 半画出轮廓，用粗实线表示出滚动体的中心。 弹簧弹簧 可用来减震、夹紧、储能、测力等。 圆柱螺旋弹簧的基本参数圆柱螺旋弹簧的基本参数 弹簧材料直径d 弹簧外径D 弹簧内径D1 D1=D2d 弹簧中径D2 D2=Dd=D1+d 有效圈数n，支承圈数n2和总圈数n1 为了使弹簧工作时受力均匀，增加弹簧的平稳性， 弹簧的两端要磨平并紧（两端各磨平3/4圈），由于是起支承 作用的，叫支承圈（有1.5，2，2.5圈），画图采用n2=2.5， 其余整圈数称有效圈。总圈数n1=n+n2 节距t：除了支承圈外，相邻有效圈上对应点的轴向距离。 自由高度H0：不受负荷时，弹簧的高度。 H0=n