机械制图第六章标准件和常用件-螺纹

1第六章常用机件和结构要素的特殊表示法第一节螺纹和螺纹紧固件第二节键和销第三节滚动轴承第四节齿轮第五节弹簧2齿轮油泵零件分解图

3任何机器或部件都是由零件装配而成的。

在各种机器和设备中，应用最广泛的是螺栓、螺钉、螺母、垫圈、键、销、轴承及圆柱螺旋压缩弹簧、拉伸弹簧等零件。为了便于大批量生产，它们的结构形状、尺寸和成品质量等都按统一的规格标准化了，因此称它们为标准件。

齿轮及弹簧等零件在机器中也经常应用，但它们只有部分结构参数标准化、系列化，这类零件称之为常用件。

4第一节螺纹和螺纹紧固件一、螺纹的形成⒈螺纹：在圆柱或圆锥表面上沿着螺旋线所形成的、具有规定相同剖面的连续凸起和沟槽称为螺纹。

A●A1●导程螺旋线外螺纹：在圆柱（或圆锥）外表面上形成的螺纹。圆柱螺纹：在圆柱表面上加工的螺纹。圆锥螺纹：在圆锥表面上加工的螺纹。内螺纹：在圆柱（或圆锥）内表面上形成的螺纹。5车外螺纹车内螺纹工件卡盘车刀怎样加工螺纹呢?工件旋转车刀沿轴向移动2.加工方法：将工件夹在车床的卡盘上，卡盘带动工件作匀速旋转，同时螺纹车刀沿轴向作匀速直线运动，且车刀给工件一个适当的切削深度。车削螺纹

6对于直径较小的内螺纹，也可先用钻头钻出光孔，再用丝锥攻螺纹。

外螺纹：车削内螺纹：车削或攻丝用板牙或丝锥加工直径较小的螺纹，俗称套扣或攻丝。套扣和攻丝7二、

螺纹的结构和要素（1）螺纹端部－为了便于装配并防止螺纹端部损坏，在螺纹的端部加工成规定的形状，如倒角、倒圆等。倒角（圆锥面）平顶圆顶（球面）1、

螺纹的工艺结构8（一）螺纹倒角螺纹的工艺结构9螺尾螺纹末端形成的沟槽渐浅部分。－是一段不能正常工作的部分。⑵螺纹收尾和退刀槽螺纹退刀槽

为了使所要求长度内的全部螺纹起作用而不产生螺尾，在加工螺纹之前先加工出供退刀用的槽称为螺纹退刀槽。10（二）螺纹收尾11（三）螺纹退刀槽12退刀槽螺尾退刀纹螺纹收尾开始退刀退出车刀外退刀槽内退刀槽退刀纹132×45°φ倒角退刀槽螺尾2×45°2×45°b与轴线成30°螺尾只在有要求时才画，不需标注。142.螺纹的要素－－五要素：牙型、直径、螺距、线数和旋向⑴螺纹的牙型－在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状。牙型15常用的有：16⑵螺纹的直径1）大径：与外螺纹牙顶或内螺纹牙底重合的假想圆柱面的直径。内螺纹的大径用D表示、外螺纹的大径用d。2）小径：与外螺纹牙底或内螺纹牙顶重合的假想圆柱面的直径。内螺纹的小径用D1表示、外螺纹的小径d1表示。牙顶牙顶牙底牙底小径大径17外螺纹内螺纹牙顶牙底牙底牙顶大径D、d小径D1、d1中径D2、d23）中径：

一个假想圆柱的直径。该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。外螺纹和内螺纹的中径分别用d2、D2表示。1819⑶螺纹的线数n沿一条螺旋线形成的螺纹叫做单线螺纹；沿两条或两条以上在轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹叫做多线螺纹。单线螺纹双线螺纹20螺纹线数双线螺纹螺纹有单线和多线之分。沿一根螺旋线形成的螺纹称单线螺纹；沿两根以上螺旋线形成的螺纹称多线螺纹。连接螺纹大多为单线。

单线螺纹21⑷螺距P和导程Ph

螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离P称为螺距。

同一条螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离Ph称为导程。单线螺纹：P=

Ph多线螺纹：Ph

=nP螺距=导程螺距导程22螺纹螺距和导程螺距导程=线数×螺距螺距螺距螺纹相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离称为螺距。沿同一条螺旋线转一周，轴向移动的距离称为导程。单线螺纹的螺距等于导程，多线螺纹的螺距乘线数等于导程。双线螺纹单线螺纹2324⑸螺纹的旋向右旋(常用)注意：只有上述各要素完全相同的内、外螺纹才能旋合在一起。右旋左旋25

标准螺纹：螺纹的牙型、直径和螺距符合国家标准的螺纹。

特殊螺纹：螺纹的牙型符合国家标准，而直径和螺距不符合国家标准的螺纹。非标准螺纹：凡牙型不符合国家标准的螺纹，如矩形螺纹即为非标准螺纹。在螺纹的诸要素中，牙型、公称直径、螺距为其主要的三要素。26（1）牙顶用粗实线表示

(外螺纹的大径线，内螺纹的小径线)。（2）牙底用细实线表示(外螺纹的小径线，内螺纹的大径线)。（3）外螺纹的倒角和倒圆部分均应画出螺纹牙底线。（4）在投影为圆的视图上，表示牙底的细实线圆只画约3/4圈。（5）螺纹终止线用粗实线表示。（6）不管是内螺纹还是外螺纹，其剖视图或断面图上的剖面线都必须画到粗实线。（7）当需要表示螺纹收尾时，螺尾部分的牙底线与轴线成30°。三、螺纹的规定画法27螺纹终止线画粗实线大径线画粗实线小径线画细实线且画到倒角内小径≈0.85d倒角圆不画小径圆约画3/4圈外螺纹剖视画法：小径大径A－A螺纹终止线画一小段剖面线画到大径线AA⒈内、外螺纹画法外螺纹画法28外螺纹画法29外螺纹画法30螺纹终止线画粗实线大径线画细实线小径线画粗实线小径≈0.85D倒角圆不画大径圆约画3/4圈剖面线画到小径线即粗实线位置AAA－A内螺纹画法31内螺纹画法32120°0.5D不穿通螺纹孔的画法:容易出错的地方钻孔攻丝33A－AAA旋入深度按不剖画内、外螺纹剖面线方向相反2.内、外螺纹旋合的画法表示螺纹两条线，用手来摸可分辨,摸得到画粗实线，摸不到画细实线。34画图要点：※大径线和大径线对齐；小径线和小径线对齐。※旋合部分按外螺纹画；其余部分按各自的规定画。为什么？※剖视图中的剖面线应画到表示外螺纹大径和内螺纹小径的粗实线。※外螺纹杆件按不剖画出的。

35画图步骤：＊画外螺纹＊确定内螺纹的端面位置＊画内螺纹及其余部分投影36内、外螺纹旋合的画法37圆锥螺纹画法383.螺纹孔相交的画法螺纹孔相交的画法相贯线画到小径与小径或小径与孔相交处39a.局部剖视图b.局部放大图5:1⒋螺纹牙型的表示牙型符合国家标准的螺纹一般不必表示牙型，当需要表示牙型时，可画成局部剖视图或局部放大图。40螺纹连接螺纹传动螺纹特种螺纹普通螺纹M管螺纹粗牙螺纹细牙螺纹四、常用螺纹的标记分类非螺纹密封的管螺纹G用螺纹密封的管螺纹梯形螺纹Tr锯齿形螺纹B圆柱内管螺纹Rp圆锥外管螺纹R圆锥内管螺纹Rc41联接螺纹传动螺纹MGTrB粗牙细牙螺纹管螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹普通是最常用的联接螺纹用于细小的精密或薄壁零件用于水管、油管、气管等薄壁管子上，用于管路的联接。用于各种机床的丝杠，作传动用。只能传递单方向的动力。螺纹种类特征代号外形图用途常用的几种螺纹的特征代号及用途42标注内容的一般格式为：螺纹代号公称直径×导程(P螺距/线数)旋向公差带代号－旋合长度代号说明：右旋左旋长：L中等：N短：S中径和顶径公差带代号－1）螺纹代号：2）单线螺纹只标注螺距，不需标注导程；多线螺纹需同时注出导程和螺距.433）粗牙普通螺纹的同一公称直径只对应一个螺距，所以不标注螺距；细牙普通螺纹同一公称直径对应几个螺距，需注出螺距。4）左旋螺纹用LH表示，需要注出，常用的是右旋螺纹，所以右旋不标注。螺纹的公差带代号是用来说明螺纹加工精度的，它是由表示公差带大小的公差等级数字和表示公差带位置的字母所组成，如5g，6H。445）普通螺纹的公差带代号由中径和顶径的公差带代号，一般要注写两个，当两个公差带代号相同时，则只注一个。梯形和锯齿形螺纹的公差带代号只有中径公差带代号。管螺纹的公差带代号：外螺纹分A和B两级，需标注；内螺纹的公差带代号只有一种，无需标注。6）螺纹的旋合长度指两个相互配合的内外螺纹沿轴线方向相互旋合部分的长度，是衡量螺纹质量的重要指标。旋合长度代号分三种：短S、中等N、长L，常用的是中等旋合长度，所以中等旋合长度时，N可省略。457）内、外螺纹旋合在一起，如需标记时，标记中的公差带代号用斜线分开，左边表示内螺纹，右边表示外螺纹，如6H/6g，6H/5g6g等。8）非标准螺纹必须画出牙型，并标全部尺寸，特殊螺纹应在牙型代号前加注“特”字。9）普通螺纹、梯形螺纹、锯齿螺纹的公称直径为大径，管螺纹的公称直径不是螺纹大径，而近似为管子的孔径。46例如，公称直径为24mm、螺距为1.5mm的左旋细牙普通螺纹的螺纹代号应标记为普通螺纹的例子：M24X1.5LH同一公称直径的右旋粗牙普通螺纹应标记为M24。

47例如，当外螺纹中径和顶径的公差带代号分别为5g和6g时，则该外螺纹的公差带代号为注意：外螺纹公差带代号为小写字母，而内螺纹公差带代号为大写字母。5g6g当中径和顶径的公差带代号均为6g时，则该外螺纹的公差带代号应标记为6g又如，当内螺纹的中径和顶径的公差带代号分别为6H和7H时，则该内螺纹的公差带代号标记为6H7H48普通螺纹的标记应标注在螺纹大径的尺寸线上或其指引线上。49M20×2外螺纹M20-7H内螺纹例：M20×2LH-5g6g-s普通螺纹大径d＝20螺距P2(细牙)左旋中径公差带代号顶径公差带代号短旋合长度50M10—5g6g表示粗牙普通螺纹(不注螺距),公称直径10mm,右旋(不注“右”字),5g是该外螺纹中径公差带代号,6g是该外螺纹大径公差带代号。中等旋和长度。M20×2LH—7H—L表示细牙普通螺纹(用“公称直径×螺距”表示),公称直径20mm,螺距2mm,左旋,该内螺纹中径公差带代号与小径公差带代号都是7H,需按长旋合长度来考虑制造工艺。51M16—6H/6g表示内外螺纹旋合,其公差带代号用斜线分开,左边是内螺纹公差带代号,右边是外螺纹公差带代号。普通粗牙螺纹旋合，公称直径16，右旋，内螺纹中径顶径公差带代号6H，外螺纹中径顶径公差带代号6g，中等旋合长度。52G1记住：尺寸界线应从大径引出！尺寸界线应从哪个直径引出?管螺纹注：

G右面的数字不是管螺纹的大径，而是它的公称直径。管螺纹圆柱管螺纹、圆锥管螺纹等英制螺纹的标记必须注在从螺纹大径引出的指引线的横线上。53管螺纹的标注54管螺纹的标记举例G1/2—LH表示非螺纹密封的圆柱内管螺纹(G为非螺纹密封管螺纹的种类代号),尺寸代号为1/2,左旋(右旋则不标)。

GA表示非螺纹密封的圆柱外管螺纹,尺寸代号为,公差为A级(外螺纹公差分A级和B级,标注外管螺纹时必须注出A或B)。Rp1/2表示用螺纹密封的圆柱内管螺纹(Rp为用螺纹密封圆柱内管螺纹的种类代号),尺寸代号为1/2,右旋。55

Rc1/2表示用螺纹密封的圆锥内管螺纹(Rc为用螺纹密封圆锥内管螺纹的种类代号),尺寸代号1/2。R1/2表示用螺纹密封的圆锥外管螺纹(R为用螺纹密封圆锥外管螺纹的种类代号),尺寸代号1/2英寸。G1/2/G1/2Ａ表示非螺纹密封的圆柱内外管螺纹旋合。Rc1/R1表示用螺纹密封的圆锥内外管螺纹旋合。Rp1/2/R1/2表示用螺纹密封的圆柱内管螺纹与圆锥外管螺纹旋合。5657梯形螺纹梯形螺纹没有粗牙和细牙之分。但有单线梯形螺纹和多线梯形螺纹。梯形螺纹的螺纹特征代号为Tr，公称直径为外螺纹大径。梯形螺纹中径公差带代号、旋合长度代号意义与普通螺纹类似。不同的是,梯形螺纹旋合长度分为中等旋合长度和长旋合长度两种,分别用N和L表示。当旋合长度为中等旋合长度时,N不标。

58单线梯形螺纹的螺纹代号为：多线梯形螺纹的螺纹代号为：在图样中，梯形螺纹的标记应标注在螺纹大径的尺寸线或其指引线上，这与普通螺纹的标注方法相同。59Tr40×14(P7)－7H－L梯形螺纹大径D＝40螺距P7导程14线数2中径公差带代号长旋合长度右旋60

标记举例:Tr40×7表示单线梯形螺纹(内螺纹或外螺纹),公称直径40mm,螺距7mm,右旋。Tr40×14(P7)LH—8e—L表示双线梯形外螺纹,公称直径40mm,导程14mm,螺距7mm,左旋,中径公差带代号为8e,旋合长度为长旋合长度。61Tr40×7—6H/5g表示内外螺纹旋合,6H、5g分别为内螺纹、外螺纹中径公差带代号。公称直径为24mm、螺距为3mm的单线左旋梯形螺纹的螺纹代号应标记为Tr24×3LH，而同一公称直径且相同螺距的双线右旋梯形螺纹的代号应标记为Tr24×6(P3)。

62五、

螺纹紧固件63（1）螺纹紧固件常用的螺纹紧固件有：螺栓、螺钉、螺柱、螺母和垫圈等。由于这类零件都是标准件，通常只需用简化画法画出它们的装配图，同时给出它们的规定标记。标记方法按“GB”有关规定。1、常见螺纹紧固件和规定标记（2）规定标记按照GB/T1237-2000紧固件标记方法，紧固件产品完整标记的内容及顺序为：类别(产品名称)、标准编号、螺纹规格或公称尺寸、其他直径或特性、公称长度(规格)、螺纹长度或杆长、产品型式、性能等级或硬度或材料、产品等级、扳拧型式、表面处理。

64螺栓65例如，

螺纹规格为M12，公称长度为80mm，性能等级为8.8级，表面经过镀锌钝化的六角头螺栓的完整标记为：螺栓GB/T5782－2000M12×80－8.8－Zn·D紧固件的标记可按以下原则进行适当地简化：标准年代号允许省略；当产品标准中只规定一种型式、精度、性能等级、材料及其热处理和表面处理时，有关这些内容的标记允许省略；当产品标准中规定多种型式、精度、性能等级、材料及其热处理和表面处理时，有关这些内容的标记允许省略其中一种。66

标记示例:

螺纹规格d=M12、公称长度l=80mm、性能等级为8.8级、表面氧化、A级的六角头螺栓,其标记为:螺栓GB/T5782—86—M12×80

螺栓GB/T5782M12×80其中省略了标准年代号及其前面的短画、性能等级和表面处理。

67螺母螺母

标记示例:

螺纹规格D=M12、性能等级为10级、不经表面处理、A级的Ⅰ型六角螺母，其标记为:螺母GB6170—86—M1268垫圈平垫圈

标记示例:

公称尺寸d=8mm、性能等级为140HV级、不经表面处理的平垫圈，其标记为：垫圈GB97.1—85-8-140HV69

标记示例:

规格16mm、材料为65Mn、表面氧化的标准型弹簧垫圈，其标记为:垫圈GB93—87—1670双头螺柱标记示例:

两端均为粗牙普通螺纹，d=10mm、l=50mm、性能等级为4.8级、B型、bm=1d的双头螺柱，其标记为:螺柱GB897-88-M10×5071开槽圆柱头、盘头螺钉标记示例:

螺纹规格d=M5、公称长度l=20mm、性能等级为4.8级、不经表面处理的开槽圆柱头螺钉,其标记为:螺钉GB65—85—M5×2072开槽沉头螺钉、十字槽盘头自攻螺钉标记示例:

螺纹规格d=M5、公称长度l=20mm、性能等级为4.8级、不经表面处理的开槽沉头螺钉,其标记为:螺钉GB68—85—M5×20

螺纹规格ST3.5、公称长度l=16mm、H型槽、镀锌钝化的C型十字槽盘头自攻螺钉,其标记为:自攻螺钉GB845-85-ST3.5×16-C-H

73紧定螺钉标记示例:

螺纹规格d=M5、公称长度l=12mm、性能等级为14H级、表面氧化的开槽锥端紧定螺钉,其标记为:螺钉GB71-85-M5×12

螺纹规格d=M8、公称长度l=20mm、性能等级为14H级、表面氧化的开槽长圆柱端紧定螺钉,其标记为:螺钉GB75-85-M8×20

74757677可分为

(a)为查表画法和(b)为比例画法。

2、常见螺纹紧固件的装配图画法绘制螺纹紧固件装配图应遵循装配图画法的一般规定：1）两零件接触表面画成一条线，不接触表面画两条线。2）在剖视图中，相邻两个零件的剖面线方向相反，或方向一致间隔不等；同一个零件在不同视图中的剖面线方向和间隔必须一致。3）剖切平面通过螺纹紧固件的轴线或通过实心零件的轴线时，这些零件按部剖绘制，即画外形。78螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接常见螺纹紧固件的联接有三种：（1）螺栓联接装配图画法－－螺栓用来联接不太厚的并允许钻成通孔的零件。1）两零件接触表面画成一条线，不接触表面画两条线。2）在剖视图中，相邻两个零件的剖面线方向相反，或方向一致间隔不等；同一个零件在不同视图中的剖面线方向和间隔必须一致。3）剖切平面通过螺纹紧固件的轴线或通过实心零件的轴线时，这些零件按部剖绘制，即画外形。4)可采用简化画法。79假定两个板型零件的厚度分别为δ1＝18mm,δ2=1２mm，选用螺纹规格为M10的螺栓将它们紧固在一起，对紧固件的选取及其装配画法说明如下。结合两例题学习查表法(1)查表法被紧固的两个零件必须预先加工出通孔，通孔的直径应比螺栓上螺纹的大径稍大，由GB/T5277-1985中选取中等装配，查得通孔直径为11mm。选取螺母：由GB/T6170-2000选取螺母GB/T6170Ｍ10，并查得具体尺寸s＝16mm,m=8.4mm。课本P162例子。80选取垫圈：由GB/T97.1-1985选取垫圈

GB/T97.110，并查得具体尺寸d2=20mm,h=2mm。计算螺栓的公称长度：螺栓的公称长度应大于被紧固零件的厚度、垫圈厚度和螺母厚度的总和，并且要有一定的螺栓突出螺母末端的长度a（a一般约为螺纹大径d的0.3～0.5倍）。因此初算螺栓的公称长度:l>=δ1+δ2+h+m+a=18+12+2+8.4+(0.3～0.5)×10=43.4～45.4

查国标

GB/T5782-2000，在螺栓长度系列中取螺栓的公称长度l＝50mm,从而选定螺栓GB/T5782Ｍ10×50，并查得具体尺寸s＝16mm，k＝6.4mm，b＝26mm。81

为了节省查表时间，可按螺纹大径d的比例数确定有关尺寸，但螺栓的公称长度经初算后必须查表选取长度系列中的长度值。装配图样中的螺纹紧固件一般采用简化画法，用来表达装配连接情况，对其结构细节，如倒角倒圆、螺尾和支承面结构等均省去不画。螺栓连接中的零件及绘图所需尺寸如下图所示。图(a)为查表画法，图(b)为比例画法。

(2)比例法82

（a）

（b）螺栓连接的装配画法中零件尺寸的确定

83

（a）

（b）螺栓连接的装配画法84螺栓联接装配步骤：（1）拼装被联接的零件（2）装入螺栓（3）装入垫圈（4）装入螺母

85δ1LL计=δ1+δ2+0.15d(垫圈厚)+0.8d(螺母厚)+0.3d﹠螺栓、垫圈、螺母按不剖画﹠螺栓的有效长度按下式计算计算后查表取标准值﹠两块板的剖面线方向相反0.3dδ2﹠被连接件的孔径=1.1d注意：两零件接触表面画成一条线，应画到螺纹实线处。86画图步骤：先画俯视图较方便87（2）双头螺柱联接装配图画法－－当两个零件的被紧固处，一个较薄另一个较厚或不允许穿通时，通常采用双头螺柱连接。

较薄的零件上应加工出通孔，另一零件上加工出不穿通的螺纹孔，双头螺柱的旋入端(其长度为bm

)应旋紧于螺纹孔，另一端称为紧固端，穿过通孔，再用垫圈和螺母固紧。当该零件的材料为钢或青铜时，应取bm

=d(GB/T897)；当材料为铸铁时，应取bm=1.25d(GB/T898)或bm

=1.5d(GB/T899)；当材料为铝时，应取bm

=2d(GB/T900)。

88双头螺柱的简化画法：双头螺柱联接的上半部与螺栓联接相似，下部画法应注意：a、双头螺柱的旋入端应完全地旋入螺纹孔，即旋入端的螺纹终止线应与螺纹孔端口平面画成一条线。b、旋入深度与螺纹深度相差0.5d，钻孔深度比螺纹深度深0.5d

，底部有120°的锥角。c、图中弹簧垫圈的开口可用宽度为2倍于粗实线的粗线表示

89

tbmLL计=t

+h