现代机械工程图学 课件 第8章-标准件和常用件

§8.1螺纹第8章标准件和常用件§8.2螺纹紧固件§8.3键§8.4销§8.5滚动轴承§8.7弹簧§8.6齿轮§8.8Inventor在标准件和常用件中的应用

标准件:就是国家标准将其型式、结构、材料、尺寸、精度及画法等均予以标准化的零件。如螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母、垫圈，以及键、销、轴承等，由专门厂家进行大批量生产。

常用件:国家标准对其部分结构及尺寸参数进行了标准化的零件，如齿轮、弹簧等。泵体泵盖传动齿轮轴螺栓垫片套筒锁紧螺母填料压盖螺堵钢球弹簧压杆弹簧标准件：

螺栓、螺钉、

螺母、

垫圈、键、

销、轴承。常用件：

齿轮、

弹簧。垫圈圆柱销§8.1螺纹一、螺纹的基本知识二、螺纹的规定画法三、螺纹的种类和标注

1.螺纹的形成

螺纹是在圆柱或圆锥表面上沿螺旋线形成的具有相同断面（如三角形、矩形、锯齿形等）的连续凸起（牙）。凸起的顶端称为螺纹的牙顶，沟槽的底部称为螺纹的牙底。

螺纹是零件上一种常见的标准结构要素，

加工在圆柱或圆锥外表面的螺纹称为外螺纹；

加工在圆柱或圆锥内表面的螺纹称为内螺纹。一、螺纹的基本知识

螺纹的加工方法很多，常见加工螺纹的方法如图8-1所示。图8-1螺纹加工方法a)

车外螺纹

c)

板牙加工外螺纹

d)

钻孔攻丝b)

车内螺纹

一、螺纹的基本知识

2.螺纹的要素

（1）螺纹的牙型

沿螺纹轴线方向剖切，所得到的螺纹轮廓形状称为螺纹的牙型。常见的牙型有三角形、梯形、锯齿形、矩形,如图8-2所示，不同的牙型有不同的的用途。一、螺纹的基本知识a)三角形b)梯形c)锯齿形d)矩形图8-2螺纹牙型（2）公称直径

大径（d、D）: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。除了管螺纹，大径就是公称直径。

小径（d1、D1）:与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径。

中径（d2、D2）:母线通过牙型上沟槽和凸起的宽度相等的地方的假想圆柱的直径。如图8-3所示。图8-3螺纹的直径一、螺纹的基本知识（3）线数n

图8-4螺纹的线数

螺纹有单线和多线之分。在圆柱（锥）面上沿一条螺纹线形成的螺纹称为单线螺纹；沿轴向等距分布的两条或两条以上的螺旋线形成的螺纹为多线螺纹。如图8-4所示。a）单线螺纹b）双线螺纹一、螺纹的基本知识（4）螺距P和导程Ph

图8-5螺纹的导程和螺距

相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，称为螺距P。

同一条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Ph。如图8-5所示。a）单线螺纹b）双线螺纹一、螺纹的基本知识导程＝螺距×线数，即Ph=Pn（5）旋向

图8-6螺纹的旋向

螺纹的旋向有左旋和右旋之分：若顺着螺杆旋进方向观察，顺时针方向旋入的螺纹称为右旋螺纹；逆时针方向旋入的螺纹称为左旋螺纹,如图8-6所示。工程上常用右旋螺纹。a）左旋螺纹b）右旋螺纹一、螺纹的基本知识注意：

内、外螺纹一般要成对使用。在内、外螺纹连接时，应满足内、外螺纹连接的条件：螺纹的五个要素必须完全相同,否则内、外螺纹不能互相旋合。一、螺纹的基本知识

螺纹的诸要素中，牙型、公称直径和螺距是决定螺纹的三个基本要素，通常称为螺纹的三要素。若该三要素符合国家标准的螺纹称为标准螺纹。螺纹牙型符合标准规定，公称直径和螺距不符合标准规定的螺纹，称为特殊螺纹。三项都不符合标准规定的称为非标准螺纹，如矩形螺纹。§8.1螺纹一、螺纹的基本知识二、螺纹的规定画法三、螺纹的种类和标注二、螺纹的规定画法1.圆柱外螺纹的画法

螺纹的真实投影画法比较复杂，为了简化作图，国家标准对机械图样有关螺纹和螺纹紧固件做了规定的画法。圆柱外螺纹画法如图8-7所示。图8-7圆柱外螺纹的画法小径画入倒角小径画细实线圆约画3/4圈细实线大径画粗实线倒角在投影为圆的视图省略不画小径画入倒角d1≈0.85d螺纹长度终止线画粗实线二、螺纹的规定画法

空心的圆柱外螺纹件主视图常采用局部剖视图表达，剖面线应画到大径（粗实线）处，且螺纹终止线画在大径和小径之间，如图8-8所示。螺尾部分一般不必画出，需要画出时，可用与轴线成30°角的细实线画出，如图8-9所示。图8-8

圆柱外螺纹剖视的画法剖面线画到粗实线终止线画小径止图8-9

外螺纹螺尾的画法二、螺纹的规定画法2.圆柱内螺纹的画法

圆柱内螺纹（螺孔）画成外形图（未剖）时，内螺纹为不可见，其大径线、小径线、螺纹终止线均画虚线，如图8-10a所示。当画出剖视图时，画法如图8-10b所示。图8-10圆柱内螺纹的画法大径画细实线大径不能画入倒角大径圆约画3/4圈细实线小径画粗实线剖面线画到粗实线终止线画粗实线a）未剖画法b）剖视画法二、螺纹的规定画法

绘制盲孔（不通孔）圆柱内螺纹时，一般应将螺纹孔深度与钻孔深度分别画出，钻孔深度应比螺孔深0.2～0.5D（D为螺纹大径），钻孔底部的锥顶角画成120°，如图8-11所示。图8-11盲孔（不通孔）内螺纹的画法D螺孔深钻孔深二、螺纹的规定画法3.圆柱内、外螺纹连接的画法

螺纹连接部分（旋合部分）按外螺纹画，其余部分按各自画法画。内、外螺纹大、小径应画对齐，与倒角大小无关，剖面线画到粗实线处，同一零件不同视图中剖面线应一致，相邻零件的剖面线应区别开，如图8-12所示。图8-12圆柱内、外螺纹连接画法§8.1螺纹一、螺纹的基本知识二、螺纹的规定画法三、螺纹的种类和标注

螺纹按用途分可分为连接螺纹和传动螺纹；按牙型可分为三角形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹等。连接螺纹用于各种紧固联接，如普通螺纹、管螺纹；

传动螺纹用于各种螺旋传动中，如梯形螺纹、锯齿形螺纹。常用螺纹的种类、牙型、代号及用途见表8-1。三、螺纹的种类和标注1.螺纹的种类

三、螺纹的种类和标注表8-1

常用标准螺纹的种类、代号、牙型和用途螺纹分类及特征代号牙型及牙型角说明

连

接

螺

纹

普通螺纹粗牙普通螺纹(M)

用于一般零件的连接，是应用最广的连接螺纹细牙普通螺纹(M)

在大径相同的情况下，他的螺距比粗牙螺纹小，多用于精密零件，薄壁零件或负荷大的零件管

螺

纹55°非密封管螺纹(G)

用于非螺纹密封的低压管路的连接。如自来水管、煤气管等

55°密封管螺纹

圆锥外螺纹(R1或R2)

用于螺纹密封的中高压管路的连接

R1——与圆柱内螺纹相配合的圆锥外螺纹

R2——与圆锥内螺纹相配合的圆锥外螺纹圆锥内螺纹(Rc)圆柱内螺纹(Rp)三、螺纹的种类和标注表8-1

常用标准螺纹的种类、代号、牙型和用途螺纹分类及特征代号牙型及牙型角说明传

动

螺

纹

梯形螺纹（Tr）

传递动力用，如机床丝杠等锯齿形螺纹（B）

传递单向动力，如螺旋压泵三、螺纹的种类和标注2.螺纹的标记和标注

常用螺纹的标记方法如下：螺纹特征代号螺纹公差带代号旋合长度代号螺纹尺寸代号普通粗牙螺纹省略标记螺距；细牙螺纹标记螺距。

(1)螺纹特征代号见表8-1。(2)螺纹尺寸代号内容及格式如下：公称直径螺距（用于单线时）或导程(P

螺距)(用于多线时)旋向×当旋向为右旋时，旋向省略标记；当旋向为左旋时标注“LH”。(3)螺纹公差带代号

普通螺纹标记中径与顶径公差带代号；梯形螺纹、锯齿形螺纹标记中径公差带代号。三、螺纹的种类和标注

常用螺纹的标注如下：(4)旋合长度代号

螺纹旋合长度是指:两个相互配合的螺纹，沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度。

螺纹旋合长度分短(S)、中(N)、长(L)三种；当旋合长度为N时，省略标记。(1)普通螺纹尺寸标注在内外螺纹的大径上。

(2)管螺纹标注方式是用指引线将公称直径指到大径上，如表8-2所示。其中公称直径不表示螺纹的大径值，而是指加工有螺纹的管子的通径，单位为英寸。如G1/2管螺纹，1/2表示管子的通径为1/2in，而螺纹的实际大径为20.955mm。

(3)梯形螺纹、锯齿形螺纹

三、螺纹的种类和标注螺纹的标注示例一M20×2LH-5g6g-S

螺距P2(细牙)

顶径公差带代号

中径公差带代号例1：例2：Tr40×14(P7)－7H－L

梯形螺纹

大径D＝40

螺距P7导程14线数2中径、顶径公差带代号

长旋合长度右旋

普通螺纹

大径d＝20左旋三、螺纹的种类和标注螺纹的标注示例二M10×1.5-5g6gM8-5g6gM10LH-7H-L粗牙普通螺纹;公称直径为10;单线;左旋;公差带代号7H;旋合长度为长。粗牙普通螺纹;公称直径为10;单线;右旋;公差带代号5g6g;旋合长度中等。细牙普通螺纹;公称直径为10;螺距为1.5单线;右旋;公差带代号5g6g;旋合长度中等。三、螺纹的种类和标注螺纹的标注示例三Tr40×14(P7)LHB40×7B40×14(P7)梯形螺纹;公称直径为40;导程为14；螺距为7；双线;左旋。锯齿形螺纹;公称直径为40;导程为14；螺距为7；双线;右旋;锯齿形螺纹;公称直径为40;螺距为7单线;右旋;三、螺纹的种类和标注螺纹的标注示例四外螺纹：细牙管螺纹注意：

G右面的数字不是管螺纹的大径，而是以英寸为单位的管子内通径。M20-7H内螺纹：粗牙螺纹特征代号尺寸代号公差等级代号─旋向代号非螺纹密封管螺纹标记：G1A三、螺纹的种类和标注螺纹的标注示例五

特殊螺纹的标注，应在牙型符号前加注“特”字，并注出大径和螺距。非标准螺纹应画出牙型并注出所需尺寸及有关要求，如图8-13所示。图8-13特殊螺纹及非标准螺纹的标注a)特殊螺纹b)非标准螺纹§8.2螺纹紧固件一、螺纹紧固件的种类、标记和画法二、螺纹紧固件的连接画法一、螺纹紧固件的种类、标记和画法1.螺纹紧固件的种类和标记

用螺纹起连接和紧固作用的零件称为螺纹紧固件。它们的结构和尺寸都已经标准化，在机械设计中不需要单独绘制它们的图样，可以根据设计的要求从相应的国家标准中查出所需的结构尺寸。常用的螺纹紧固件如图8-14所示。

六角螺母六角头螺栓双头螺柱六角开槽螺母图8-14常用的螺纹紧固件一、螺纹紧固件的种类、标记和画法图8-14常用的螺纹紧固件(续)内六角圆柱头螺钉开槽圆柱头螺钉开槽沉头螺钉紧定螺钉平垫圈弹簧垫圈圆螺母用止动垫圈圆螺母一、螺纹紧固件的种类、标记和画法

常用螺纹紧固件种类、图例和标记如表8-2。

表8-2常用螺纹紧固件的标记一、螺纹紧固件的种类、标记和画法表8-2常用螺纹紧固件的标记

(续表1)一、螺纹紧固件的种类、标记和画法表8-2常用螺纹紧固件的标记

(续表2)一、螺纹紧固件的种类、标记和画法2.螺纹紧固件的画法

常用螺纹紧固件有六角头螺栓、双头螺柱、六角螺母、螺钉、垫圈等。为了画图方便，国家标准规定可按螺纹紧固件各部分的尺寸与螺纹大径之间成一定的比例关系绘图，称为比例（规定）画法。常用螺纹紧固件的比例画法如以下一些图所示。

连一、螺纹紧固件的种类、标记和画法一、螺纹紧固件的种类、标记和画法一、螺纹紧固件的种类、标记和画法一、螺纹紧固件的种类、标记和画法一、螺纹紧固件的种类、标记和画法一、螺纹紧固件的种类、标记和画法§8.2螺纹紧固件一、螺纹紧固件的种类、标记和画法二、螺纹紧固件的连接画法二、螺纹紧固件的连接画法

螺纹紧固件连接的基本形式有：螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接。如图8-15所示。

图8-15螺纹紧固件连接a)螺栓连接c)螺钉连接b)螺柱连接二、螺纹紧固件的连接画法

螺纹紧固件连接画法实际上属于装配画法，作图时应注意以下几点：

①两零件的接触面画一条线，不接触面画两条线。

②相邻两零件的剖面线应不同，要方向相反或间隔不等。但同一零件在各视图中的剖面线方向和间隔应一致。③在剖视图中，若剖切平面通过螺杆的轴线时，这些紧固件按不剖绘制。④螺纹紧固件的工艺结构，如倒角、退刀槽、缩颈、凸肩等均可省略不画。⑤在装配图中，不通孔的螺纹孔可不画出钻孔深度，按有效螺纹部分的深度（不包括螺尾）画出。二、螺纹紧固件的连接画法

螺栓连接的示意图如图8-16所示。

1.螺栓连接的画法

图8-16螺栓连接二、螺纹紧固件的连接画法图8-17螺栓连接比例画法（一）

螺栓连接比例画法如图8-17所示。

二、螺纹紧固件的连接画法图8-17螺栓连接比例画法（二）二、螺纹紧固件的连接画法图8-18螺栓连接简化画法

螺栓连接简化画法如图8-18所示。

二、螺纹紧固件的连接画法2.螺柱连接的画法

螺柱连接的示意图如图8-19所示。

图8-19螺柱连接二、螺纹紧固件的连接画法

螺柱连接比例画法如图8-20所示。

图8-20螺柱连接比例画法（一）二、螺纹紧固件的连接画法图8-20螺柱连接比例画法（二）二、螺纹紧固件的连接画法图8-21螺柱连接简化画法

螺柱连接简化画法如图8-21所示。

二、螺纹紧固件的连接画法3.螺钉连接的画法

螺钉连接的示意图如图8-22所示。

图8-22螺钉连接二、螺纹紧固件的连接画法

螺钉连接比例画法如图8-23所示。

图8-23螺钉连接比例画法（一）二、螺纹紧固件的连接画法图8-23螺钉连接比例画法（二）二、螺纹紧固件的连接画法

紧定螺钉常用于定位、防松而且受力较小的情况。紧定螺钉连接画法如图8-24所示。

图8-24紧定螺钉连接二、螺纹紧固件的连接画法

螺钉连接画法常见的错误如图8-25所示。

图8-25螺钉连接画法错误（一）二、螺纹紧固件的连接画法图8-25螺钉连接画法错误（二）§8.3键一、键的种类、标记二、键连接的画法一、键的种类、标记

键用于连接轴和轴上的传动件（如齿轮、带轮等）,使轴和传动件不发生相对转动，起传递转矩的作用。键连接示意图如图8-26所示。

图8-26键连接一、键的种类、标记

常用的键主要有普通平键、半圆键、钩头楔键和花键等。普通平键的类型、标记如图8-27所示；半圆键、钩头楔键的类型、标记如图8-28所示。

图8-27普通平键一、键的种类、标记图8-28半圆键、钩头楔键§8.3键一、键的种类、标记二、键连接的画法二、键连接的画法1.普通平键的连接画法

普通平键常用于连接轴和齿轮。轴和齿轮上键槽及键连接的画法如图8-29所示。

图8-29普通平键连接及轴和齿轮上键槽的画法二、键连接的画法

普通平键连接画法属于装配画法，要符合装配画法的规定。如图8-30所示。

图8-30普通平键连接的画法二、键连接的画法2.半圆键的连接画法

半圆键常用于载荷不大的传动轴上，连接情况和画法与普通平键相似。半圆键连接的画法如图8-31所示。

图8-31半圆键连接的画法二、键连接的画法3.钩头楔键的连接画法

钩头楔键依靠键的顶面和底面与轮和轴之间挤压的摩擦力而连接。钩头楔键连接的画法如图8-32所示。

图8-32钩头楔键连接的画法§8.4销一、销的种类、标记和画法二、销连接的画法一、销的种类、标记和画法

销常用于零件间连接或定位,常用销有圆柱销、圆锥销和开口销，如图8-33所示。常用销的种类、型式和标记见表8-3。

图8-33销一、销的种类、标记和画法表8-3常用销的种类、型式、标记名称及标准型式及主要尺寸

标记圆柱销GB/T119.2-2000A型圆柱销：销GB/T119.2d×L

圆锥销GB/T117-2000A型圆锥销：销GB/T117d×L

开口销GB/T91-2000

销GB/T91-2000d×L

§8.4销一、销的种类、标记和画法二、销连接的画法二、销连接的画法

销连接画法如图8-34所示。

图8-34销连接二、销连接的画法

圆柱销用于轮和轴的连接，传递的动力不太大，画法如图8-35所示。

图8-35圆柱销连接画法二、销连接的画法

圆锥销连接时起定位作用，画法如图8-36所示。

图8-36圆锥销连接画法§8.5滚动轴承一、滚动轴承的种类及画法二、滚动轴承的代号一、滚动轴承的种类及画法

滚动轴承是标准部件，用于支承轴和轴上零件，具有摩擦阻力小、结构紧凑、功率小等优点，已被广泛用在机器、仪表等多种产品中。滚动轴承的结构一般是由外圈、内圈、滚动体和保持架组成。外圈装在机座的孔内，内圈套在轴上，在大多数情况下是外圈固定不动而内圈随轴转动，如图8-37所示。

图8-37滚动轴承的结构一、滚动轴承的种类及画法

滚动轴承种类很多，常见的有深沟球轴承、推力球轴承、圆锥滚子轴承。如图8-38所示。

图8-38常见的滚动轴承一、滚动轴承的种类及画法

滚动轴承的画法根据国家标准的规定。见表8-4。

表8-4常用滚动轴承的画法§8.5滚动轴承一、滚动轴承的种类及画法二、滚动轴承的代号二、滚动轴承的代号

滚动轴承的代号由前置代号、基本代号和后置代号构成。

前置代号基本代号后置代号

前置代号用字母表示。后置代号用字母（或加数字）表示。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代号。其代号的含义可查阅有关标准。

基本代号是轴承代号的基础。滚动轴承基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号和内径代号构成。类型代号用阿拉伯数字或大写拉丁字母表示；尺寸系列代号由轴承的宽（高）度系列代号和直径系列代号组合而成，用数字表示；内径代号表示轴承的公称内径。

二、滚动轴承的代号

轴承标记为：轴承GS81107，标记各项含义：

§8.6齿轮一、齿轮的作用和分类二、直齿圆柱齿轮的结构、参数和尺寸计算三、圆柱齿轮的规定画法一、齿轮的作用和分类

齿轮的主要作用是传递动力,改变运动的速度和方向。根据两轴的相对位置,齿轮主要分为这几类:圆柱齿轮——用于两平行轴之间的传动；锥齿轮——用于两相交轴之间的传动；蜗轮蜗杆——用于两垂直交叉轴之间的传动。常见的齿轮传动如图8-39所示。

图8-39常见的齿轮传动§8.6齿轮一、齿轮的作用和分类二、直齿圆柱齿轮的结构、参数和尺寸计算三、圆柱齿轮的规定画法二、直齿圆柱齿轮的结构、参数和尺寸计算

标准直齿圆柱齿轮各部分的名称和尺寸关系如下所述,图示各部分名称如图8-40所示。

图8-40直齿圆柱齿轮各部分名称二、直齿圆柱齿轮的结构、参数和尺寸计算二、直齿圆柱齿轮的结构、参数和尺寸计算

模数是齿轮的一个重要参数。模数越大，轮齿越厚，齿轮的承载能力越大。为了便于设计和加工，国家标准中规定了齿轮模数的标准数值,齿轮模数系列见表8-5。

第一系列0.10.120.150.20.250.30.40.50.60.811.251.522.5345681012162025324050第二系列0.350.70.91.752.252.75（3.25）3.5（3.75）4.55.5（6.5）79（11）141822283645表8-5齿轮模数系列二、直齿圆柱齿轮的结构、参数和尺寸计算

标准直齿圆柱齿轮各几何要素的尺寸与齿轮的齿数(z)和模数(m)两个参数有关，各几何要素的尺寸计算公式见表8-6。

表8-6标准直齿圆柱齿轮尺寸计算§8.6齿轮一、齿轮的作用和分类二、直齿圆柱齿轮的结构、参数和尺寸计算三、圆柱齿轮的规定画法三、圆柱齿轮的规定画法

根据国家标准规定的圆柱齿轮画法，齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制，分度圆和分度线用细点画线绘制，齿根圆和齿根线用细实线绘制（也可省略不画）。主视图通常采用剖视图表达，在剖视图中，当剖切平面通过齿轮的轴线时，轮齿一律按不剖处理，齿根线用粗实线绘制,如图8-41所示。

图8-41直齿圆柱齿轮剖视画法三、圆柱齿轮的规定画法

直齿圆柱齿轮主视图也可采用不剖画法（外形图），表示斜齿和人字齿的齿线形状时，要在主视图中用三条与齿线方向一致的细实线表示。如图8-42所示。

图8-42圆柱齿轮规定画法三、圆柱齿轮的规定画法图8-43直齿圆柱齿轮的啮合画法（剖视）

圆柱齿轮传动时需要一对齿轮啮合，啮合画法通常采用剖视图，在啮合区，一个齿轮的齿顶线用粗实线画，另一齿轮的齿顶线用虚线画（可省略不画）。如图8-43所示。

三、圆柱齿轮的规定画法图8-44圆柱齿轮的啮合画法（不剖）

圆柱齿轮啮合画法也可采用不剖（外形）画法，如果是斜齿或人字齿时，两个齿轮的齿线方向应相反。如图8-44所示。

三、圆柱齿轮的规定画法图8-45齿轮的零件图

直齿圆柱齿轮的零件图，如图8-45所示。

§8.7弹簧一、圆柱螺旋压缩弹簧的基本参数二、圆柱螺旋压缩弹簧的画法三、圆柱螺旋压缩弹簧的零件图和装配图

弹簧是一种常用零件，主要用于减震、夹紧、储能和测力、复位等方面，常用的螺旋弹簧按用途分为压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧、板弹簧和涡卷弹簧等。如图8-46所示。图8-46常用的弹簧压缩弹簧拉伸弹簧板弹簧平面蜗卷弹簧一、圆柱螺旋压缩弹簧的基本参数

圆柱螺旋压缩弹簧由弹簧钢丝绕制而成，弹簧钢丝的直径称为钢丝（材料）直径d。弹簧直径分为弹簧外径D2（弹簧的最大直径）、弹簧内径D1（弹簧的最小直径）和弹簧中径D（弹簧外径和内径的平均值）。弹簧绕制而成后一般应将两端并紧后磨平，使其端面与轴线垂直，便于支承。这部分不产生弹性变形的圈数称为支承圈数n2。通常支承圈数有1.5、２、2.5三种圈数；弹簧中参加弹性变形进行有效工作的圈数，称为有效圈数n2；支承圈数和有效圈数之和为总圈数n1。弹簧相邻两有效圈上对应点间的轴向距离称为节距t。弹簧不受外力作用情况下的全部高度，称为自由高度H0。

一、圆柱螺旋压缩弹簧的基本参数

圆柱螺旋压缩弹簧的基本参数如下及图8-47所示