第7章螺纹、齿轮及常用的标准件

第七章螺纹、齿轮及常用的标准件本章主要介绍了：螺纹的规定画法及标注；常用螺纹紧固件；圆柱齿轮的规定画法；键联接与销联接；滚动轴承；圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法。学习目标与要求内容简介1.掌握螺纹的规定画法及标注方法；2.掌握常用螺纹紧固件的装配连接画法；3.掌握直齿圆柱齿轮及其啮合的规定画法；4.熟悉、销、滚动轴承、弹簧的画法；5.学会标准件的查表方法。重点：难点：螺纹连接画法、螺纹的标注与识读。1.螺纹的规定画法及标注与识读；2.用螺纹紧固件的装配连接画法；3.直齿圆柱齿轮及其啮合的规定画法；第七章螺纹、齿轮及常用的标准件§7.1螺纹§7.2螺纹紧固件§7.3齿轮§7.4键销连接§7.5滚动轴承§7.6弹簧第一节螺纹一、螺纹的种类和要素

螺纹是在圆柱或圆锥表面上沿螺旋线所形成的具有相同轴向剖面的连续凸起和沟槽。在圆柱（或圆锥）外表面上所形成的螺纹称为外螺纹；在圆柱孔（或圆锥孔）内表面上形成的螺纹称为内螺纹。

外螺纹内螺纹螺尾倒角牙顶牙底1）螺纹的种类中国的螺纹标准是按用途将螺纹分为四大类。螺纹紧固螺纹传动螺纹专门用途螺纹普通螺纹管用螺纹粗牙普通螺纹细牙普通螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹圆螺纹灯泡螺纹石油螺纹气瓶螺纹轮胎气门芯螺纹小螺纹用螺纹密封的管螺纹非螺纹密封的管螺纹短牙梯形螺纹方形螺纹2）螺纹的形成（1）外螺纹的加工2.进刀4.退刀3.走刀圆柱外螺纹（2）内螺纹的加工内螺纹内螺纹攻丝钻光孔丝锥2.螺纹要素（1）牙型：螺纹在通过轴线剖面上的牙齿轮廓形状称为牙型。普通螺纹（代号M）梯形螺纹（代号Tr）锯齿形螺纹（代号B）矩形螺纹（非标准螺纹）管螺纹（代号G）（2）螺纹直径大径（公称直径）：与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的、假想圆柱或圆锥的直径，用d（外螺纹）或D（内螺纹）表示。

内螺纹外螺纹中径：在螺纹大径和小径之间有一假想圆柱，在其母线上牙型的凸起和沟槽宽度相等，该假想圆柱直径称为螺纹中径，分别用d2（外螺纹)或D2（内螺纹）表示。

小径：与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的、假想圆柱或圆锥的直径，用d1（外螺纹）或D1（内螺纹）表示。

大径D小径D1大径d小径d1螺纹中径中径：在螺纹大径和小径之间有一假想圆柱，在其母线上牙型的凸起和沟槽宽度相等，该假想圆柱直径称为螺纹中径，分别用d2（外螺纹)或D2（内螺纹）表示。

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、d2(3)线数n双线螺纹单线螺纹

螺纹有单线和多线之分，沿一条螺旋线形成的螺纹为单线螺纹；沿轴向等距分布的两条或两条以上的螺旋线所形成的螺纹为多线螺纹。（4）螺距（P）和导程（S）P=S/n螺距P螺距P导程S导程S单线螺纹双线螺纹（5）旋向

螺纹分右旋和左旋两种。顺时针旋转时旋入的螺纹，称为右旋螺纹；逆时针旋转时旋入的螺纹，称为左旋螺纹。

左边高：左旋右边高：右旋注意：只有各个要素都相同的一对内、外螺纹才能旋合在一起。其中，牙型、大径和螺距是决定螺纹结构规格最基本的要素，通常称为螺纹三要素。

二、螺纹的结构2.螺纹收尾和退刀槽车刀开始车刀退出车刀退刀纹螺纹收尾车削螺纹时，因加工的刀具要退刀或其它原因，螺纹的未尾部分产生不完整的牙型，称为螺尾。1.螺纹末端为了便于装配和防止螺纹起始圈损坏，常在螺纹的起始处加工成一定的形式，如倒角、倒圆等。退刀槽为了避免产生螺尾，可以在螺纹未尾处加工出一槽，称为退刀槽。然后再车削螺纹。车刀内退刀槽外退刀槽车刀三、螺纹的规定画法牙顶用粗实线表示(外螺纹的大径线，内螺纹的小径线)。牙底用细实线表示

(外螺纹的小径线，内螺纹的大径线)。在投影为圆的视图上，表示牙底的细实线圆只画约3/4圈。螺纹终止线用粗实线表示。当需要表示螺纹收尾时，螺尾部分的牙底线与轴线成30°。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。1.外螺纹的规定画法大、小径差0.15倍剖面线画到粗实线螺纹小径的细实线画入倒角螺纹小径的细实线画入倒角大径画粗实线大径画粗实线小径画细实线小径画细实线螺纹长度终止线画粗实线螺纹长度终止线画粗实线大径画粗实线圆大径画粗实线圆小径画3/4细实线圆小径画3/4细实线圆不画倒角圆不画倒角圆2.内螺纹的规定画法螺纹大径细实线不画入倒角大径画细实线小径画粗实线螺纹终止线画粗实线小径画粗实圆大径画3/4细实圆不画倒角圆剖面线画到粗实线通孔大径画细实线小径画粗实线小径画粗实线大径画3/4细实圆螺纹终止线画粗实线剖面线画到粗实线螺纹大径细实线不画入倒角螺纹不可见时用虚线不通孔120°0.5D钻孔攻丝问题：若钻M10的内螺纹需多大直径的钻头和丝锥？3.螺纹局部结构的画法与标注C2⑴倒角⑵退刀槽φbC2与轴线成30°(3)

螺纹收尾4.螺纹连接的规定画法大、小径对齐连接部分画外螺纹剖面线画到粗实线4.螺纹连接的规定画法A－AAA不剖相邻两零件剖面线方向相反旋入深度螺纹深度钻孔深度画图步骤：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四、螺纹的标记及标注1.普通螺纹的标记M12-5g6g-50例：M10—5g6g—sM10×1LH—6H旋合长度代号公称直径×螺距旋向-公差带代号-M中径、顶径公差带粗牙普通螺纹不标注螺距左旋：LH右旋不标注短S、中N、长L，N可省略螺纹特征代号2.管螺纹的标记（1）用螺纹密封的管螺纹标记螺纹特征代号尺寸代号-旋向代号圆锥内螺纹Rc、圆柱内螺纹Rp、圆锥外螺纹R（2）非螺纹密封的管螺纹标记例：Rc3/4、Rp1/2螺纹特征代号尺寸代号公差等级代号-旋向代号G外螺纹分A、B两级，内螺纹只有一种，省略标记。例：G

1½A、G1

½-LH标准螺纹标注方法记住：尺寸界线应从大径引出！M20×2外螺纹M20-7H内螺纹G3/4A-LHG3/4G3/4管螺纹标注方法记住：指引线应从大径引出！3.梯形和锯齿型螺纹标记螺纹代号公称直径×导程(螺距)－旋向-中径公差带-旋和长度例：Tr28×5-7HTr28×10(p5)-LH-7e-LB24×5-6h-nTr40×12(p6)LH常用的螺纹连接件有：六角头螺栓双头螺柱螺母平垫圈开槽圆柱头螺钉开槽沉头螺钉圆柱头内六角螺钉锥端紧定螺钉一、螺纹紧固件的标记及其联接画法精度：A、B、C标记：名称标准代号螺纹代号×长度例：螺栓GB5780-86M24×100规格尺寸：大径（d）和螺栓长度Lse头部螺杆倒角1.螺栓dL(b)k15º～30º

螺栓的简化画法规定标记：螺栓GB5790M12×90螺栓长度例：L（由设计决定）0.7d2dd0.1d×45°2d2.螺母规格尺寸：螺纹大径精度：A、B、C规定标记：名称标准代号螺纹代号例：螺母GB6170-86M20M2018螺母的简化画法规定标记：螺母GB6172M12国标号螺纹规格例：先画俯视图，以2d为直径，作出内接正六边形。以“三等”关系画出主视图和俯视图。画出内螺纹的大径和小径。0.8d2d3.双头螺柱结构：A型和B型。有旋入端和拧紧端之分规格只寸：螺纹大径和双头螺柱长度L标记：名称标准代号类型螺纹代号×长度（B型省略不标）例：螺柱GB897-88AM10×50A型B型LdbbmbdLbm拧紧端旋入端4.螺钉a.连接螺钉种类：开槽盘头、开槽沉头、圆柱内六角螺钉规格尺寸：螺钉直径、螺钉长度L规定标记：名称标准代号螺纹代号×长度例：螺钉GB68-85M5×20LdLdLd开槽盘头螺钉开槽沉头螺钉圆柱头内六角螺钉螺钉的简化方法规定标记：螺钉GB65M12×L0.2dd0.3d0.6dL2d0.1d×45°1.5d开槽圆柱头螺钉5.紧定螺钉种类：锥端、平端、圆柱端紧定螺钉规格尺寸：螺钉直径、螺钉长度L规定标记：名称标准代号螺纹代号×长度例：螺钉GB71-85M5×12LdLdLd锥端紧定螺钉平端紧定螺钉圆柱端紧定螺钉6.垫圈开口斜向左上方种类：平垫圈(平垫圈、倒角形平垫圈)、弹簧垫圈规格尺寸：孔径精度：A、C规定标记：名称标准代号公称尺寸性能等级d1hd1h平垫圈倒角形平垫圈弹簧垫圈垫圈的简化画法规定标记：垫圈GB9512规格:指用于M12的螺栓或螺钉例：0.15d1.1d2.2d二、螺纹联接件连接的画法1.螺栓连接适用场合：用螺栓、螺母和垫圈将两个不太厚、而且又允许钻成通孔的零件连接在一起。螺栓穿过被连接件的通孔。（为便于装配,此通孔应稍大于螺栓杆的直径d,约为1.1d）装配过程：在制有螺纹的一端装上垫圈,拧上螺母。(加垫圈的目的是为了避免拧紧螺母时损坏被连接件的表面）（1）螺栓连接的画法间隙处画两条线接触面处画一条线且画到杆身剖面过标准件轴线时，按不剖画相邻件剖面符号有区别端部应超出0.3d螺纹终止线在表面下螺栓联接近似画法简化画法L=δ1+δ2+0.15d(垫圈厚)+0.8d(螺母)+0.3d螺栓、垫圈、螺母按不剖画螺栓的有效长度按下式计算注意：计算后查表取标准值两块板的剖面线方向相反被连接件的孔径=1.1d两被连接件接触面形成一条轮廓线。螺栓的螺纹大径和被连接件光孔之间有两条轮廓线，零件接触面轮廓线在此之间应画出。δ1L0.3dδ2画图步骤先从俯视图画起螺纹连接常见错误:①两相邻零件的剖面线方向应相反；②螺栓杆与光孔之间应画出间隙；12正确画法5③应画出螺纹段及螺纹终止线；34④、⑤应画出螺纹小径。2.双头螺柱连接是用双头螺柱与螺母、垫圈配合使用，将两个零件连接在一起。

然后将双头螺柱的另一端（拧紧端）穿过被连接件上的通孔（孔径=1.1d），再套上垫圈，并拧紧螺母。适用场合：当两个连接件中有一个零件较厚，加工通孔困难时，或者由于其它原因，不便使用螺栓连接的场合，一般用螺柱连接。装配过程：先将双头螺柱的旋入端拧入机件的螺纹孔中。双头螺柱连接画法旋入端充分旋入深度变化接触面处画一条线且抵到杆身剖面过标准件轴线时，按不剖画端部应超出0.3d拧紧端螺纹终止线在薄零件表面下螺柱连接近似画法螺柱连接简化画法

bm同螺钉连接,由被连接件的材料决定。L=+0.15d+0.8d+0.3d注意：1、螺柱的旋入端必须全部地旋入螺孔内。2、旋入端的螺纹终止线应与两个被连接零件的接触面平齐。4、L是紧固端长度，bm是旋入深度。3、螺纹孔的深度应大于旋入端长度，螺孔深一般是bm+(0.3-0.5)d。bmL螺柱连接错误画法：①弹簧垫圈开口方向应向左斜；②螺栓旋入端螺纹终止线与两被连接件接触面轮廓线平齐表示已拧紧；③拧紧端螺纹终止线、小径不应漏画；④螺纹孔底部的画法应符合加工实际。1234正确画法3.螺钉连接螺钉的种类很多,按其用途可分为:连接螺钉和紧定螺钉。（1）连接螺钉螺钉连接用于不经常拆卸，并且受力不大的零件。适用场合：常见的连接螺钉有:开槽圆柱头螺钉开槽沉头螺钉圆柱头内六角螺钉连接螺钉装配特点:2、螺钉自上而下穿过上部零件（其孔径=1.1d），与下部零件螺纹孔相旋合。1、不用螺母，一般也不用垫圈，而是把螺钉直接拧入被连接件。钢：bm=d铸铁:bm=1.25d或1.5d铝:bm=2d3、螺钉的旋入长度bm由被旋入件的材料决定:δbm(0.3-0.5)d当槽口的宽度小于2mm时,槽口投影可涂黑。4、螺钉口的槽口:在主视图被放正绘制。在俯视图规定画成与水平线成45°,不和主视图保持投影关系。5、若有螺纹终止线,则其应高于两被连接件接触面轮廓线。连接螺钉画法注意事项当槽口的宽度小于2mm时,槽口投影可涂黑。1、螺钉头的槽口:在主视图被放正绘制。在俯视图规定画成与水平线成45度,不和主视图保持投影关系。2、若有螺纹终止线:如左图示:则其应高于两被连接件接触面轮廓线,表示还有足够的拧紧力。（2）紧定螺钉用途:主要用于防止两个零件的相对运动。例:紧定螺钉连接上图表示:用锥端紧定螺钉限制轮和轴的相对位置,使它们不能产生相对运动。轴轮紧定螺钉螺纹连接总结螺纹连接件的画法应遵守三条基本规定：两零件的接触面只画一条线，不接触面必须画两条线。在剖视图中，当剖切平面通过螺纹连接件的轴线时，这些零件都按不剖处理，即只画外形，不画剖面线。相邻两被连接件的剖面线方向应相反，必要时可以相同，但剖面线必须相互错开或间隔不一致；在同一张图上，同一零件的剖面线在各个视图上，其方向和间隔必须画成一致。第三节齿轮一、齿轮的基本知识

齿轮是广泛应用于机器设备中的传动零件，它的主要作用是：传递运动和动力、改变运动方向和转速。1.平行轴齿轮副（圆柱齿轮啮合）用于两平行轴之间的传动。2.相交轴齿轮副（圆锥齿轮啮合）用于两相交轴之间的传动。3.交错轴齿轮副（蜗杆与蜗轮啮合）用于两交叉轴之间的传动。4.此外，还有用于转动和移动之间运动转换的齿轮齿条传动。由两个啮合的齿轮组成的基本机构，称为齿轮副。常用的齿轮副按两轴的相对位置不同，可分为以下几种:圆锥齿轮传动圆柱齿轮传动蜗轮与蜗杆传动圆柱齿轮：分度曲面为圆柱面的齿轮，其轮齿有直齿、斜齿、人字齿等。齿轮轮齿最常用的齿形曲线为渐开线。直齿斜齿人字齿轮齿轮缘辐板轮毂轴孔键槽齿轮的结构二、直齿圆柱齿轮各部名称及代号（1）齿顶圆（da）

（2）齿根圆（df）

（3）分度圆（d）和节圆（d′）（4）齿顶高（ha）（5）齿根高（hf）（6）齿高（h）

（7）齿距(p)（端面齿距）（8）槽宽e（端面槽宽）（9）齿厚s（端面齿厚）（10）齿宽b（11）啮合角和压力角（α）（12）齿数z（13）中心距（a）sep分度圆直径d齿根圆直径df齿顶圆直径dahahfhαb图示名称定义

(1)齿数Z：轮齿的数量。(2)齿顶圆da：圆柱齿轮上齿顶圆柱面与端平面的交线。(3)齿根圆df：圆柱齿轮齿根圆柱面与端平面的交线。(4)分度圆d：圆柱齿轮的分度圆柱面与端平面的交线。在标准情况下，齿槽宽e与齿厚近似相等，即e=s。(5)齿高h:由轮齿的齿顶和齿根在径向上的高度称全齿高h；齿顶圆与分度圆之间的径向距离为齿顶高ha；分度圆与齿根圆之间的径向距离为齿根圆hf。名称定义(9)中心距a：两啮合齿轮轴线之间的距离称为中心距。在标准情况下：a=d1/2+d2/2=(Z1+Z2)m/2(10)速比i：主动齿轮转速（转/分）与从动齿轮转速之比称速比。即，，由于转速与齿数成反比，因此，速比亦等于从动齿轮齿数与主动齿轮齿数之比，i=n1/n2=Z2/Z1(6)齿距p：在分度圆上，相邻两齿廓对应点之间的弧长为齿距p；在标准齿轮中分度圆上齿厚s=齿槽e，即p=s+e。(7)压力角α：在节点处，两齿廓曲线的公法线与两节圆的内公节线所夹的锐角，称为压力角，压力角一般为20ο。图示P节圆中心距在一对标准齿轮中，两齿轮分度圆相切，即d=d′三、直齿轮的基本参数与轮齿各部分的尺寸关系1.模数（m）

πd=pzd=p/π×z令p/π=md=mz模数是设计、制造齿轮的重要参数，单位为毫米。

国家标准对模数作了统一规定：1mm、1.25mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、….

相互啮合的一对齿轮必须模数相等。2.尺寸关系齿根高hf=1.25mdf=d-2hf=m(Z-2.5)df齿根圆直径齿顶高ha=mda=d+2ha=m(Z+2)da齿顶圆直径齿距p=πmb=2p～3pb齿宽d=mzd分度圆直径齿高h=ha+hfa=(d1+d2)/2=(Z1+Z2)M/2a中心距m=p/π根据强度计算或测绘而得m模数Z、m是齿轮的基本参数，设计计算时，先确定m、Z，然后得出其它各部分尺寸

根据设计要求或测绘而定Z齿数说明计算公式代号名称标准直齿圆柱齿轮各部分尺寸计算表四、直齿圆柱齿轮的规定画法齿根圆细实线（可省略）齿顶圆粗实线分度圆点画线局部视图轮齿按不剖画斜齿轮可画三条斜线表达齿向1.单个直齿圆柱齿轮的画法分度线点画线齿顶圆粗实线1.单个直齿圆柱齿轮的画法示例2.单个辐板式齿轮的画法细实线(可省略)粗实线点画线轮齿按不剖画3.圆柱齿轮啮合的画法（剖视图）分度圆相切啮合区有五条线：主动轮的齿顶、齿根用粗实线；从动轮的齿顶用虚线、齿根用粗实线；节圆线用点画线。从动轮齿顶线画成虚线0.25m4.圆柱齿轮啮合的视图表达啮合处齿顶圆省略不剖时分度线画粗实线圆柱齿轮啮合的画法示例（5）直齿圆柱齿轮的工作图第四节键、销连接一、键连接键加工轴槽加工孔槽准备装配装配完成键是一种标准件，主要用于轴和轴上的零件间的连接，以传递扭矩。1.常用键种类：普通平键、半圆键、钩头楔键标记：名称型号规格尺寸×长度国标代号例:键B16×100GB1096-79平键A型平键B型平键C型钩头楔键半圆键规格尺寸：键宽、键长普通平键除A型省略型号外，B型和C型要注出型号。（1）普通平键的类型L6.36.31.61.6hbLC×45º或rL键16×100GB1096-79键B16×100GB1096-79键C16×100GB1096-79（2）键槽的画法及尺寸标注轴槽的画法bd-tdLAAA—A(1)t为轴上键槽深度；(2)b、t、L可按轴径d从标准手册中查出。（2）键槽的画法及尺寸标注（续）(3)t1b:可按孔径D从标准中查出。(2)b:键槽宽度；(1)t1:轮毂上键槽深度；D+t1DbBB（3）普通平键的连接画法顶面留有间隙两侧面接触dLbh普通平键的连接图tttt11（4）半圆键、钩头楔键连接图顶面留有间隙，侧面接触顶面接触，侧面留有间隙示例花键（1）花键结构：外花键、内花键（2）花键齿形：矩形、三角形、渐开线形外花键内花键续（4）标记：齿数×小径小径公差带代号×大径大径公差带代号×齿宽齿宽公差带代号（3）花键参数：大径D、小径d、键（槽）宽BDdB（5）例：内花键：6×23H7×26H10×6H11GB1144-87外花键：6×23f7×26a11×6d10GB1144-87花键画法--外花键画法BDd6齿DdB

L大径用粗实线；小径用细实线。L为花键的工作长度。花键尾部长度末端用细实线表示。花键连接的画法二、销连接1、销的功用、种类及标记(1)、销的用途销主要用于零件之间的定位，也可用于零件之间的连接，但只能传递不大的扭矩。(2)、销的分类圆柱销圆锥销(3)、销的标记普通圆柱销（GB119-86），按直径的公差不同分为A、B、C、D型。普通圆锥销（GB117-86），多用于经常拆卸的场合。开口销2.圆柱销（1）类型：A、B、C、D（2）规格尺寸：直径、长度（3）标记：名称国标代号类型规格尺寸（4）例：销GB119-86B8×30Ldd公差：h81.60.8Ldd公差：u8Ldd公差：h113.2Ldd公差：m60.8A型C型B型D型2.圆锥销B型A型1:50Ld0.81:50L3.2d（2）规格尺寸：小端直径、长度（3）标记：名称国标代号类型规格尺寸（4）例：销GB117-86A10×60（1）结构：A型、B型3.销连接的画法圆柱销联接锥销大端在上，超出2～5mm分界线画到销超出2～5mm画法示例圆柱销连接圆锥销连接第五节滚动轴承滚动轴承是一种标准部件，其作用是支承旋转轴及轴上的机件，它具有结构紧凑、摩擦力小等特点，在机械中被广泛地应用。滚动轴承的规格、型式很多，但都是标准化，可根椐使用要求，查阅有关标准选用。滚动轴承的分类向心轴承：主要承受径向载荷推力轴承：承受轴向载荷向心推力轴承：可同时承受径向和轴向的载荷一、滚动轴承的种类及作用1.轴承类型向心轴承径向止推轴承推力轴承2.滚动轴承的结构内圈滚动体外圈保持架滚动体有球形、圆柱、锥台、滚针、鼓形等。3.滚动轴承的作用

滚动轴承的类型和尺寸很多，为了便于设计、生产和选用，我国在GB/T272-93中规定，一般用途的滚动轴承代号由基本代号、前置代号和后置代号构成，其排列顺序为:

前置代号基本代号后置代号二、滚动轴承的代号1.基本代号（1）右起第一、二位数字表示轴承的内径代号。（2）右起第三、四位数字表示轴承的外径系列代号。（3）右起第五位数字表示轴承的类型代号。（4）轴承的精度等级分为C、D、E、G四级，C级精度最高、G级最低且为常用精度等级，在代号中G级可省略不标注。例：滚动轴承G30307GB/T276—1994可写成：滚动轴承30307GB/T276—1994,其中30307含义为：07表示内径代号(d=7×5=35)，03表示轴承尺寸系列，3表示轴承为圆锥滚子轴承。滚动轴承类型代号尺寸系列内径代号国家标准代号例:滚动轴承30307GB/T276—19942.前置、后置代号

前置、后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改变时，在其基本代号左右添加的补充代号。