螺纹紧固件及其连接 1

1、第29讲 螺纹紧固件及其连接教学目标：1、使学生熟悉常用螺纹紧固件的标记；2、使学生掌握螺纹紧固件的画法；3、使学生掌握螺纹紧固件连接的画法教学重点：螺纹紧固件及其连接的画法教学难点：螺纹紧固件连接的画法教学用具：多媒体教学过程：一、回顾：我们在前面讨论了螺纹的基本要素、连接、标注以及画法，今天讨论几种最常用的螺纹连接的标准件。在可拆连接中，螺纹紧固件连接是工程上应用得最广泛的连接方式。因此，要掌握常用螺纹紧固件的标记、画法及其连接画法。二、常用螺纹紧固件及其标记（GB/T 12372000）螺纹紧固件的类型和结构形式很多，可根据需要从有关标准中查出其尺寸，一般无需画出它们的零件图。表7-5列

2、出了常用的几种紧固件的名称、标准号、型式及标记示例。参看教材表7-5三、常用螺纹紧固件的画法中被广泛应用，在装配图中画它的机会很多，因此必须熟练掌握其画法。绘制螺纹紧固件的方法按尺寸来源不同，分为比例画法和查表画法两种。1、比例画法根据螺纹公称直径（d、D），按与其近似比例关系计算出各部份尺寸后作图。此法作图方便，画连接图常用。图7-19为常用螺栓，和螺母的垫圈的比例画法，图中注明了近似比例关系。螺栓头部和螺母因30倒角而产生截交线，此截交线为双曲线，作图时，常用圆弧近似代替双曲线的投影。图7-19 螺栓 螺母和垫圈的比例画法图7-20为三种螺钉头部的比例画法。图7-20 螺钉头部的比例画法2

3、、查表画法根据紧固件标记，在相应的标准中（见附表2-21附表210）查得各有关尺寸后作图。例如需绘制下例螺栓，螺母，垫圈的视图，则可从附录有关表格中表查得各主要部分尺寸。（1）螺栓GB/57822000 M1040 直径d=10 六角头对边距s=16 螺纹长度b=26螺栓头厚度k=6.68 公称长度l=40 六角头对角距E=17.7(2.) 螺母 GB/T6170一2000 M10厚度Mmax=8.4 其他尺寸与螺栓头部对应部份相同(3) 垫圈 GB/T97.1-1985 10外径D=20 内径D=10.5 厚度H=2根据上述尺寸,即可绘制它们的视图(图9一21)。图中的视图配置，为表达所常用

4、。四、螺纹紧固件的连接画法螺纹紧固件的连接形式通常有螺栓连接，螺柱连接和螺钉连接三类。（一） 螺栓连接螺栓连接一般适用干两个不太厚并允许钻成通孔的零件连接，如图9一22a。连接前，先在两被连接件上钻出通孔，如图7-22b,通孔直径一般取1.1d(d为螺栓公称直径)；将螺栓从一端插入孔中，如图7-22c;另一端再加上垫圈，拧紧螺母，即完成了螺栓连接，如图9一22d。为了适应连接不同厚度的零件，螺栓有各种长度的规格。螺栓长度l可按下式估算： L=t+t+h+m+a式中：T，T为被连接件的厚度；m为螺母厚度；a为螺栓伸出螺母的长度。h、m均以d为参考数按比例或查表画出，a（0.20.3d）。绘制螺纹

5、紧固件连接装配图，应遵守下列基本规定：（1）凡不接触的相邻表面，或两相邻表面基本尺寸不同，不论其间隙大小（如螺杆与通孔之间），需画两条轮廓（间隙过小可夸大化出）。两零件接触表面处只画一条轮廓线。（2）在剖视、断面图中、相邻两零件的剖面线，应画成不同方向或同向而不同间隔加以区别。且同一零件在各个剖视、断面图中，其剖面线方向和间隔必须相同。（3）当连接图画成如图7-22d；所示的剖视图，即剖切平面通过螺杆的轴线时，对于螺栓螺母及垫圈等均按未剖切绘制，即仍画其外形。（二）螺柱连接当被连接两零件之一较厚，或不允许钻成通孔而难于采用螺柱连接；或因拆装频繁，又不宜采用螺钉连接时，可采用螺柱连接，如图7-2

6、3a。螺柱的两端都制有螺纹。连接前，先在较厚的零件上加工出螺纹，在另一较薄的零件上加工出通孔（孔径1.1d），如图7-23b；然后将双头螺柱的一端（旋入端）旋紧在螺孔内7-23c；再在双头的另一端（紧固端）套上 带通孔的被连接零件，加上垫圈，拧紧螺母，即完成了螺柱连接，如图7-23d。螺柱连接中的几个有关尺寸确定如下：1、为保证连接牢固，双头螺柱旋入端的长度b随旋入零件（机体）材料的不同而有四种长度：b=1d (用于钢或青铜)b=1.25db=1.5d (用于铸铁)b=2d (用于铝合金)2、螺孔与钻孔深度(图7-24)机体上螺孔的深度应大于旋入端螺纹长度b一般取为b+0.5d;钻孔深度取b+

7、d。3、螺柱的公称长度L（图7-23d）可通过计算选定：L=t+h+m+a 式中：t为通孔零件厚度；h为垫圈厚度；m为 螺母厚度；a为螺柱伸出螺母的长度，a（0.20.3）d。画螺柱连接时，还应注意以下几点：（1）连接图中，螺柱旋入端的螺纹终止线应与结合面齐平，表示旋入端全部拧入，足够拧紧。（2）弹簧垫圈用作防松，外径比普通垫圈小，以保证紧压在螺母底面范围之内。弹簧垫圈开槽的方向应是阻止螺母动方向，在图中应画成与水平线成60向左上倾斜的两条（或一条加粗线），两线间距为m，见附表2-6。其作图比例见图7-19c。在装配图中，螺栓连接和螺柱连接提倡采用如图7-25所示的简化画法，将螺栓端部倒角及螺

8、母、螺栓六角头部因倒角而产生的截交线省略不画；螺孔中钻孔深度也略去不画。（三） 螺钉连接螺钉按用途可分为连接螺钉和紧定螺钉两类。连接螺钉一般用于受力不大不需经常拆装的零件连接中。它的两个被连接件，较厚的零件加工出螺孔，较薄的零件加工出通孔（沉孔和通孔的直径分别稍大于螺钉头和螺秆的直径），如图7-26a；不用螺母，直接将螺钉穿入通孔拧入螺孔中，如图7-26b。这种连接图的画法，其拧入螺孔端与螺柱连接相似，穿过通孔端与螺栓连接相似。螺钉的公称长度L，可按下列计算后在长度系列中选取标准值：L=t+bm-k式中：t为沉孔零件厚度;bm为螺纹的旋入深度，可根据被旋入零件（机体）的才；材料决定（同两头螺柱

9、）；K为沉头座深度，可相应地近似取附表2-7、附表2-10中的K值。画内六角螺钉连接图时要注意以下几点：（1）螺纹终止线应高于两零件的结合面，表示螺钉有拧紧余地，以保证连接紧固。（2）螺钉头部与沉孔、螺钉与通孔间分别都有间隙，应画两条轮廓线。（3）在俯视图中，内六孔倒角圆的投影可省略不画，如图7-26b。图7-27为常见的沉头螺钉连接图，其公称长度L为螺钉的全长，L=T+b。螺钉头部的一字槽，在主视图中放正画在中间位置；俯视图中规定画成与水平线倾斜45度角；如果画左视图，一字槽按规定也画在中间位置。槽的宽度可用加粗的粗实线（2b）简化表示。 紧定螺钉用来固定两零件的相对位置，使它们不产生相对运

10、动。图7-28所示，轴、轮固定在一起，可先在轮廓的适当部位加工出螺孔、然后将轮、轴装配在一起，以螺孔导向，在轴上钻出锥坑，最后拧入紧定螺钉，即可限定轮、轴的相对位置，使其不能产生轴向相对移动。五、小结：本节讨论了螺栓、螺柱和螺钉三种不同的螺纹紧固件的用途以及他们的画法，重点在于掌握它们的比例画法以及简化画法，这些需要在课后的练习中进一步学习和巩固。第三讲7-2齿轮齿轮是应用非常广泛的传动件，用以传递动力和运动，并具有改变转速和转向的作用。依据两齿合齿轮轴线在空间的相对位置不同，常见的齿轮传动可分为下列三种形式（图9-43）：(1) 圆柱齿轮传动有于两平行之间的传动。(2) 圆锥齿轮传动用于两相

11、之间的传动。(3) 蜗杆蜗轮传动用于两交叉之间的传动。齿轮传动的另一种形式为齿轮齿条传动（图9-44），可用于转动和移动之间的运动转换。常见的齿轮轮齿是直齿和斜齿。齿轮又有标准齿和非标准齿之分，具有标准齿的齿轮称为标准齿轮。本节介绍具有渐开线齿形的标准齿轮的有关知识与规定画法。一、 直齿圆柱齿轮（直齿轮）(一) 直齿圆柱齿轮各部分名称及有关参数（图9-45）1、齿顶圆（直径d1）通过圆柱齿轮齿顶的曲面称为齿顶圆柱面。齿顶圆柱面与端平面的交线称为齿顶圆。2、齿根圆（直径d2）通过圆柱齿轮齿根的曲面称为齿根圆柱面。齿根圆柱面与端平面的交线称为齿根圆。.分度圆（直径d）齿轮设计和加工时计算尺寸的基准

12、圆称为分度圆。它位于齿顶圆和齿根圆之间，是一个约定的假想圆。.节圆（直径d）两齿轮合时，位于连心线OO上的两齿廓点P，称为节点。分别以O O为圆心，OP为半径所作的两个相切的园称为节圆。 正确安装的标准齿轮的d=d。5.齿高h轮齿在齿顶圆与齿根圆之间的径向距离称为齿高。齿高h分为齿顶高h，齿根高h两段（h=h+h）:齿根高h齿根圆与分度圆之间的径向距离；吃根高h齿根圆与分度圆之间的径向距离；6.齿数z即轮齿的个数，它是齿轮计算的主要参数之一。8.模数m由于分度圆周长 d=pz所以 d=p/z令 p/=m则 d=mz式中m称为齿轮的模数，它等于齿距与圆周率的比值。模数以毫米为单位，为了便于设计和

13、制造，模数的数值已标准化，如图9-12所示。模数是设计、制造齿轮的重要参数。由于模数m与齿距p成正比。而p决定了轮齿的大小，所以m的大小反映了轮齿的大小。模数大，轮齿大，在其他条件相同的情况下，轮齿的承载能力也就大，反之承载能力就小。另外，能配对折合的两个齿轮，其没，模数必须相等。加工齿轮也须选用与齿轮模数相同的刀具，因而模数又是选择刀具的依据。9.压力角、齿形角a如图9-45所示，轮齿在分度圆上齿合点p的受力方向（即渐开线齿廓曲线的法线方向）与该点的瞬时速度方向（分度圆的切线方向）所夹的锐角a称为压力角。我国规定的标准压力角a=20度。加工齿轮用的基本齿条的法向压力角称为吃形角。故齿形角也为

14、20度，也用a表示。10.中心距a两圆柱齿轮轴线之间的距离称为中心距。装配准确的标准齿轮，其中心距a=d1/2+d2/2=1/2(z1+z20(二)、直齿圆柱齿轮各基本尺寸计算齿轮轮齿各部分的尺寸都是根据模数来确定的。标准直齿圆柱齿轮各基本尺寸计算关系见表9-13。（三）、直齿圆柱齿轮的画法单个齿轮的画法齿轮的轮齿部分，按GB/T4459.21984规定绘制（图9-46）（1）齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制。（2）分度圆和分度线用细点画线绘制。（分度线应超出轮齿两端面2-3mm）（3）齿根圆和齿根线用细实线绘制，也可省略不画；在剖视图中，耻根线用粗实线绘制，这时不可省略。（4）在剖视图中，当剖切平

15、面通过齿轮轴线时，齿轮一律按不剖处理。齿轮除了轮齿部分外，其余轮体结构均应按真实投影绘制。轮体的结构和尺寸，由设计要求确定。齿轮属于轮盘类零件，其表达方法与一般轮盘类零件相同。通常将轴线水平放置，可选用两个视图（图9-47）；或一个视图和一个局部视图（参见图9-53），其中的非圆视图可作半剖视或全剖视。2、两齿轮齿合的画法。两齿轮齿合时，除齿合区外，其余部分均按单个齿轮绘制。齿合区按如下规定绘制（图9-48）：（1）在垂直于齿轮轴线的投影面的视图（反映为圆的视图）中，两节圆应相切，齿顶圆均按粗实线绘制。如图9-48a左视图所示；在齿合的齿顶圆也可以省略不画，如图9-48b左视图所示。齿根园全部

16、省略不画。（2）在平行于齿轮轴线的投影面的视图（非圆视图）中，当采用剖视且剖切平面通过两齿轮轴线时（图9-48a主视图），在齿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的部分用虚线绘制，虚线也可省略。当不采用剖视而用外形视图表示时，齿合区的齿顶线不需画出，节线用粗实线绘制；非齿合的节线仍用细点画线绘制，齿根线均不画出（图9-48b主视图）。如果两轮齿宽不等，则齿合区的画法如图9-49所示。不论两轮齿宽是否一致，一轮的齿顶线与另一轮的齿根线之间，均应有0.25m的间隙。图9-50为齿轮齿条啮合画法（对应的轴测图见图9-44）。（四）渐开线齿形的近似画法由于制造或表注尺寸的需要，有时

17、要在齿轮零件图上画出一个或两个齿形。渐开线齿形有多种近似画法，现介绍其中一种（图9-51），作图步骤如下：1、画两个圆弧画齿顶圆弧（直径d）、分度圆弧（直径d）、齿根圆弧（直径d）其中2、分齿自圆心O，按360/z分齿，作出1-2个齿的对称线，其中的一条为OO。在分度圆上量取。式中：S为齿厚；P为齿距。3、画齿形连接OA并取其中心点O，以O为圆心，OA为半径作圆弧交基圆与O点。以O为圆心，OA为半径作弧，在顶圆与基圆之间得BC，即为所求齿形的一部分。在基圆与根圆之间，做径向线CE，并以r=0.2m(m为模数)的小圆弧与根圆光滑相连，既得半边齿形。与相同方法做另一侧齿形，既成。（五）标准直齿圆柱

18、齿轮的绘制根据齿轮实物，通过测量，计算确定其主要参数和各基本尺寸，并测量其余各部分尺寸，然后绘制齿轮零件图的过程，称为齿轮绘制。齿轮绘制除齿轮部分外，其余部分与一般轮盘类零件的绘制方法相同，而齿轮部分主要在于确定齿数z和模数m这两个基本参数。直齿圆柱齿轮绘制的一般步骤如下：1、确定齿数z数出被测齿轮的齿数。2、测量齿顶圆直径d当齿轮的齿数是偶数时，可直接量得d，如图9-52a所示；当齿数为奇数时，应通过测出轴孔直径D和孔壁至齿顶的径向距离H（图9-52b），然后按下式算出d。3、确定模数根据d= m（z+2），得m= d/ （z+2）将d和z代入上式中，可算出模数m，并对照模数表9-12选取与其相近的标