《电子工程制图》课件第7章

第7章常用电子元器件外形结构和紧固件的画法

7.1电子元器件外形结构的画法

7.2电子设备紧固件

7.3AutoCAD图层的创建

2015年3月，全国两会《政府工作报告》首次提出了“中国制造2025”的宏大计划，制造业对电子产品结构设计的要求也越来越高，电子产品正朝着系统化、集成化、微型化、智能化的方向发展，电子产品中元器件的合理布局对产品的性能、体积、外观起着至关重要的作用。在进行电子产品设计时，除了要有先进的电路设计外，还要有合理的结构设计，要在有限的空间中对构成电子产品的元器件进行合理的布局。布局时不仅要掌握它们的性能参数，还要对元器件的外形结构及有关尺寸进行全面了解，为产品的外观设计打好基础。

电子元器件的外形结构是通过外形图表达的。随着电子技术的不断发展，电子元器件的品种、规格越来越多，为了便于生产、使用和管理，保证质量，我国对电子元器件的一系列技术参数实行了标准化，其中包括外形结构及尺寸。目前我国电子工业的技术标准分为三级，即国家标准、部级标准、企业标准。由于各种元器件发展成熟程度的不同和各个专业标准工作进程的差异，目前标准的完整性和成套性的程度是不一致的，有的比较完整，有的则有待制订和补充。

电子元器件的种类繁多，特别是近十年来元器件趋向于小型化、表面安装，贴片元件已广泛适用于电子产品。有些元件的外形结构及尺寸在产品设计时显得特别重要。本章将对电子产品中常用的几种元器件进行介绍。

7.1电子元器件外形结构的画法

元器件外形图的绘制要求如下：

(1)表达特征：用轴侧图、透视图绘制元器件的外形结构，必要时可画出部分内部结构，以表达清楚元器件的外形特征。

(2)简单明了：元器件外形图应尽量采用简化画法。

(3)必要标注：按实际需求标注出元器件的外形尺寸、安装尺寸以及必要的技术数据。

7.1.1电阻

电阻是最常用、最基本的电子元件之一，利用电阻对电能的吸收作用，可使电路中各个元件按需要分配电能，稳定和调节电路的电流和电压。电阻在电路中用符号R表示。电阻的种类很多，形状及尺寸也各不相同。

(1)按阻值特性可分为固定电阻、可调电阻、特种电阻(敏感电阻)；

(2)按制造材料可分为碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻、无感电阻、薄膜电阻等；

(3)按安装方式可分为插件电阻、贴片电阻；

(4)按功能可分为负载电阻、采样电阻、分流电阻、保护电阻等。

电阻的参数在电路中有3种标注方法，即直标法、色环标注法(色标法)和数码标注法(数标法)。

直标法是将电阻的标称值用数字和文字符号直接标在电阻体上，其允许偏差用百分数表示，未标偏差值的其偏差值为标称值的±20%。

数码标注法主要用于贴片等小体积的电阻，在三位数码中，从左至右第一、二位数表示有效数字，第三位表示10的幂次方或者用R表示(R表示0)。例如，472表示47 × 102 Ω(即4.7kΩ)，104则表示100kΩ。

色环标注法使用最多，普通的色环电阻用四环表示，精密电阻用五环表示，紧靠电阻体一端头的色环为第一环，露着电阻体本色较多的另一端头为末环。

常用电阻外形结构如图7-1所示。在选用电阻时，不仅要注意它们的主要技术参数，还要对它们的外形结构及尺寸予以考虑，以便能对所设计的电子产品中的电路进行合理布局，从而达到最佳效果。

图7-1常用电阻外形结构

7.1.2电容

电容是一种储能元件，在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时。电容在电路中用符号C表示。电容的种类很多，形状及尺寸也各不相同。

(1)电容按结构可分为固定电容、半可变电容和可变电容。

(2)电容按介质可分为陶瓷、云母、纸质、薄膜、电解电容等。

电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分为直标法、色标法和数标法三种。

直标法是将电容的标称值用数字和单位在电容的本体上表示出来。例如，0.1μF表示0.01μF；R56μF表示0.56μF；6n8表示6800pF。

数标法是用三位数字表示容量的大小，前两位表示有效数字，第三位表示10的幂次方。例如，102表示10

× 102 = 1000pF，224表示22 × 104 = 0.2μF。

色标法是用色环或色点表示电容器的主要参数。电容器的色标法与电阻相同。

常用电容外形结构如图7-2所示。

图7-2常用电容外形结构

7.1.3电感

电感是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。电感的结构类似于变压器，但只有一个绕组。电感具有一定的感抗，它只阻碍电流的变化。电感又称扼流器、电抗器、动态电抗器。电感在电路中的作用主要是滤波、陷波、振荡、延迟、储存磁能、筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等。电感在电路中用符号L表示。电感的种类很多，形状及尺寸也各不相同。

(1)电感按结构可分为线绕式电感和非线绕式电感，固定式电感和可调式电感；

(2)电感按介质可分为空心电感、铁芯电感和铜芯电感；

(3)电感按工作频率可分为高频电感、中频电感和低频电感；

(4)电感按用途可分为振荡电感、偏转电感、扼流电感、滤波电感、隔离电感、被偿电感等。

常用电感外形结构如图7-3所示。

图7-3常用电感外形结构

7.1.4二极管和三极管

二极管和三极管是电子技术中最常用的半导体元器件，它们的种类很多，形状及尺寸也各不相同，在选用二极管、三极管时既要注意它们的技术参数，又要考虑它们的外形结构及尺寸，在电路中进行合理布局，保证产品电气性能及外观造型需求。

(1)二极管和三极管按结构可分为点接触型和面接触型；

(2)二极管和三极管按制造材料可分为锗管、硅管、砷化镓管；

(3)二极管和三极管按工作频率可分为高频管、低频管、开关管；

(4)二极管和三极管按封装形式可分为金属封装、玻璃封装、陶瓷封装和塑料封装等；

(5)二极管和三极管按功率可分为大功率管、中功率管、小功率管等。

常用二极管外形结构如图7-4所示。

图7-4常用二极管外形结构

常用三极管外形结构如图7-5所示。

图7-5常用三极管外形结构

在晶体管手册中，可以查到每种类型的二极管、三极管所对应的标准外形图类型。要特别注意的是，同一种型号的晶体管，根据使用环境的不同，可能有多种不同的封装外形；同一种封装外形，可以用于多种不同型号的晶体管。在绘制晶体管外形图及产品结构图时，要搞清楚具体采用哪一种封装外形，以免设计图与实际安装对不上。

7.1.5集成电路封装

集成电路是在一块单晶硅上，用光刻法制作出很多三极管、二极管、电阻和电容，并按照特定的要求把它们连接起来，构成一个完整的电路。集成电路具有体积小、重量轻、可靠性高和性能稳定等优点，特别是大规模和超大规模集成电路的出现，为电子仪器设备微型化、多功能化提供了可靠基础。

集成电路封装的作用之一就是对芯片进行保护，避免芯片与外部空气接触。对于不同类别的集成电路及不同的要求和使用场所，就要选用不同的封装材料及封装形式。了解集成电路各种封装的外形尺寸、公差配合、结构特点和封装材料，便于我们在整机设计和组装时选择恰当的封装类型，合理地进行布局，使整个设计达到最佳效果。

集成电路封装的发展趋势是：①表面封装式封装已经成为集成电路封装的主流；②集成电路封装具有更多的引出脚、更小的体积和更高的封装密度；③直接黏结式封装将取得更大发展；④功率集成电路封装小型化已成为可能。

1．集成电路封装的分类

根据所用的外壳材料、结构形式以及安装要求，集成电路封装按材料来分类，常用的有金属封装、陶瓷封装和塑料封装；按结构形式来分类，有单列式、双列式、扁平式、圆形及菱形；按安装要求来分类，有插入式、表面安装式和直接黏结式。集成电路封装的类型如图7-6所示。

图7-6集成电路常见的封装类型

2．集成电路封装的外形图及相关尺寸

集成电路技术在快速发展，相应的封装技术也在不停更新。通过封装外形图可以掌握封装的外形结构、引线的方向、引出端的识别标志和封装的主要尺寸，这对选用和安装集成电路封装产品是很有用处的。部分常见的集成电路封装外形图及相关尺寸如图7-7所示。

图7-7集成电路封装外形图及相关尺寸

在使用集成电路时，有几个安装上需要特别注意的外形尺寸，这些尺寸直接关系到集成电路安装是否正确，现简单说明如下：

(1)A1尺寸：指双列式、圆形、菱形等封装结构中底面到基面的距离，如图7-7(a)、(b)所示。习惯上常把A1在一组引线上的连线所形成的面称为集成电路安装基面。当将集成电路插入整机的印制线路板插孔或插座中时，引线结构使集成电路的底面与印制线路板的表面或插座表面保持一定的间隙。这种结构的作用主要是保证集成电路能够平整地安装并有良好的接触，不会使集成电路在安装时产生歪斜，特别是多引线结构，显得格外重要。

(2) z尺寸：指方形或矩形等封装结构中最外一根引线中心距到封装基体边缘的距离，如图7-7(d)所示。z尺寸的确定不仅可以保证集成电路的一组引线在外壳生产时必须与封装基体装配对称，不能偏移，而且也使封装基体的长度或宽度尺寸必须一致并达到公差要求。当采用自动测试装置测试集成电路的性能参数时，由于所有的封装结构其一致性很好，在测试时集成电路依次进入测试装置，相邻两集成电路的最外一根引线的距离也能保持一致，从而不致产生插装不到位、引线接触不良等现象。

(3)

e尺寸：指封装结构相邻两引线的中心距，如图7-7(a)、(b)、(c)、(d)所示。对e尺寸的要求是非常严格的，一般公差精度都定在±0.01～±0.02mm之间，否则将影响集成电路的使用和安装。

3．集成电路引出端的编号和识别标志

在使用集成块时，首先要解决的一个问题就是如何正确识别集成电路的各引脚，使之与电路图中所标的引脚相对应。

集成电路的外壳上都有供识别引脚排序定位(或称第一脚)的标记。下面介绍几种常用集成电路引脚的排列。

圆形结构的集成电路引脚排列如图7-8(a)所示。面对引脚，从引脚识别标记开始，沿顺时针方向依次为l，2，3，…。

单列直插型集成电路的识别标记如图7-8(b)、(c)所示，有的用切角，有的用凹坑。这类集成电路引脚的排列方式也是从标记开始，从左向右依次为1，2，3，…。

图7-8各类封装引出端识别标志示意图

扁平型封装的集成电路多为双列型。为了识别引脚，这种集成电路一般在端面一侧有一个类似于引脚的小金属片，或者在封装表面上有一色标或凹口作为标记。其引脚排列如图7-8(d)所示，从标记开始，沿逆时针方向依次为1，2，3，…。

双列直插式集成电路的识别标记多为半圆形凹口，有的用金属封装标记或凹坑标记。这类集成电路的引脚排列如图7-8(e)、(f)所示，也是从标记开始，沿逆时针方向依次为1，2，3，…。

四列扁平封装式集成电路的引脚很多，常为大规模集成电路所采用，其引脚的标记与排序如图7-8(g)、(h)所示。

7.1.6接插件

接插件也称作接头、插座和连接器，即连接两个有源器件的器件，用于传输电流或信号。接插件常由插头、插座组成，插头一般指自由端，插座常指固定端。接插件简化了电子产品的装配过程，便于批量生产，也便于维修、升级时拆卸、更换。常用的有以下几种：

1．圆形接插件

圆形接插件是基本结构为圆柱形、具有近似圆形配合面的接插件。在互连分类中，圆形接插件属于第5类。圆形接插件的插头、插座大都采用螺纹连接，其接线端子为两个到上百个不等，具有体积小、可靠性高的特点，可满足电子设备之间电缆连接的需要。圆形接插件广泛应用于航空、航天、邮电通信、计算机、航海及各种仪器、仪表等设备中。为了防止接触对交错，在插头插座上均有定位用的键、槽，在同一接插件中插针直径可以相同，也可以不同。

图7-9圆形接插件的外形图

2．矩形接插件

矩形接插件是指基本结构为矩形或具有近似矩形配合面的接插件。矩形接插件中的插头、插座采用螺纹导杆连接，并有锁紧装置，主要用于电子设备、智能仪器仪表及电子控制设备的电气连接。

矩形接插件按外壳形式分为铝冷挤外壳、全塑料外壳、引伸外壳三大类。图7-10是HE-006型矩形接插件的外形图。

图7-10矩形接插件的外形图

3．印制电路板接插件

印制电路板接插件主要用于在电气设备或电子设备中连接印制电路板。计算机主板上的PCI插槽、内存条插槽都是印制电路板插件。印制电路板接插件有两种：直接型和间接型。间接型已取代了直接型。间接型是将插头的一端与印制板上的线条焊接固紧后构成插头组件，然后插入插座。间接型的优点是每个接点均可像传统的插针插孔一样单独控制，在复杂的环境条件下可大大提高连接的可靠性，在互连系统中主印制板能连接许多分印制板，使整机维修方便。

常用的印制电路板接插件有CY系列、CZJX-Y系列、J系列等。图7-11是CZJX-Y型的外形图，其规格、参数可查阅有关手册。

4．射频同轴接插件

射频同轴接插件是一种小型螺纹连接锁紧式接插件，是用于连接同轴电缆的插头和插座，具有体积小、重量轻、使用方便等特点，适于在无线电设备和电子仪器的高频电路中用作连接射频电缆。射频同轴接插件的内外两个圆导体是同轴的，在使用时内导体与高频同轴电缆的芯线相连接，外导体则与电缆的屏蔽层相连接。接插件的末端有直式和弯式两种，插头与插座的中心导体一般制成插针与插孔的接触方式，外壳导体则用螺纹拧紧。

常见射频同轴接插件外形图如图7-12所示。图中，中括号外的数据单位是英寸，中括号内的数据其单位是毫米。

图7-11CZJX-Y型印制电路板接插件外形图图7-12常见射频同轴接插件外形图

5．光纤接插件

光纤通信是现今的通信主干，其中光纤接插件是必不可少的一部分。光纤接插件又称光纤连接器或者活接头，国际电信联盟(ITU)建议将其定义为“用以稳定地，但并不是永久地连接两根或多根光纤的无源组件”。

光纤接插件是光纤与光纤之间可拆卸(活动)连接的器件，它把光纤的两个端面精密对接起来，以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中，并使由于其介入光链路而对系统造成的影响减到最小，这是对光纤接插件的基本要求。在一定程度上，光纤接插件影响了光传输系统的可靠性和各项性能。

光纤连接器从结构上分为单芯光纤连接器和带状多芯光纤连接器，目前使用最多的是单芯光纤连接器，它又有单模光纤用和多模光纤用之分。依据光纤活动接头的结构和形状，常将单芯光纤连接器分为FC型、SC型、ST型等几种。

FC型为圆形的螺纹式结构，接头插入法兰盘后，插头中的卡锁落入法兰盘的槽中，再用螺纹拧紧，接触的光端面不产生位移。光纤端面经研磨、抛光处理，靠套筒的高精度内圆与插针的高精度外圆紧密配合进行轴心对准。

SC型是矩形的插拔式结构，法兰盘中有卡簧。由于SC型是矩形，所以很容易对准。接头插入法兰盘后，听到卡簧声响，便表示接头已良好连接。多根光纤的终端多选用SC型，以利于高密度安装。

ST型为圆形卡口式结构，接头插入法兰盘压紧后，旋转一个角度便可使插头固定牢固，并对光纤端面施加一定的压紧力。

常见光纤接插件外形图如图7-13所示。

图7-13常见光纤接插件外形图

7.1.7开关件

开关件广泛应用于各种电子设备中，完成电源的通断控制和控制信号的输入。在选用开关时，不仅要从电路要求上来考虑，而且要从整机面板布置的美观性和操作的方便性来考虑。常用的有钮子开关、拨动开关、船型开关、微动开关、按钮开关及行程开关等。常见开关的外形图如图7-14所示。

图7-14常见开关的外形图

7.1.8散热器(片)

高温是电子器件的大敌。高温不但会导致系统运行不稳，使用寿命缩短，甚至有可能使某些部件烧毁。导致高温的热量来自于器件内部，散热器(片)的作用就是将这些热量吸收，然后发散到机箱内或者机箱外，保证元器件的温度正常。

多数散热器通过和发热部件表面接触，吸收热量，再通过各种方法将热量传递到远处。散热器是一种加快发热体热量散发的装置。电子器件散热器通常采用空气自然冷却，大功率的电子元件也有带散热风扇的，例如高性能CPU就加装了散热风扇。极端情况下还有采用循环水冷却的。

散热器没有严格的分类方法，通常根据散热器的加工方法、冷却方法、使用功率、使用材料等进行分类。

(1)按加工方法分为插指型散热器(板料冲压成型)、型材散热器(挤压成型)、插片散热器等。

(2)按冷却方法分为自然冷却散热器、风冷散热器、液冷散热器(水冷散热器、油冷散热器)、热管散热器等。

(3)按使用功率分为小功率散热器、中功率散热器、大功率散热器。

(4)按使用材料分为铝散热器、铜散热器。

选用散热器时，需保证与被散热器件有良好的接触面，有足够的散热面积，安装位置要预留空气对流空间。常见散热器的外形图如图7-15所示。

图7-15散热器外形图

7.1.9继电器

继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)，通常应用于自动控制电路中。当输入的参量(如电磁、热、声等)达到规定值时，其输出参量便发生跳跃式的变化，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

继电器的类型很多，有各种不同的分类方法。通常将继电器分为电磁继电器、固体继电器、干式舌簧继电器、温度继电器及时间继电器等。

图7-16(a)所示为DS2Y微型小功率直流密封继电器的外形图，它具有两组转换接点，安装形式为印制板焊接式。

图7-16(b)所示为MY2继电器外形图，安装形式为插接式。

图7-16(c)所示为交流固体继电器外形图。

从继电器的外形图中可以看到，继电器的外形结构中都有引线脚，引线脚的直径和中心距较为重要，选用时要予以注意。

图7-16常用继电器的外形图

7.1.10微电机

微电机的全称是微型电动机，是指直径小于160mm或额定功率小于750mW的电机。微电机常用于控制系统或传动机械负载中，用于实现机电信号或能量的检测、解析运算、放大、执行或转换等功能。微电机包括两大类：驱动微电机和控制微电机。

微电机品种众多，规格繁杂，市场应用领域十分广泛，涉及国民经济、国防装备、人类生活的各个方面，凡是需要电驱动的场合都可以见到微电机。对于各种微电机，在生产和使用时不仅对它们的性能参数有严格要求，而且对它们的外形结构、外形尺寸及安装尺寸也有严格的要求，国标对此作了规定。本节将重点介绍微电机的外形结构、外形尺寸及安装尺寸。

1．驱动微电机

目前，根据国标规定，驱动微电机被称为小功率电动机。它用来驱动小型工作机械，其应用极为广泛。

1)小功率电动机的分类

小功率电动机可按用途分为一般用途电动机、规定用途电动机和特殊用途电动机。一般用途电动机是指按标准额定值进行设计和制造的电动机，其运行特征和机械结构适用于一般的工作条件，而不限于某一特定用途或某一类型的用途，如小功率三相异步电动机。

规定用途电动机是指按标准额定值设计和制造，但其运行特征和机械结构适宜于某一特定类型用途的电动机，如洗衣机用电动机、冰箱压缩机用电动机等。特殊用途电动机是指为某一特殊用途而设计的具有特殊运行特征或特殊结构的电动机，它不属于一般用途或规定用途电动机定义的范围。

2)小功率电动机的外形图及尺寸

一般用途的小功率电动机的外形图如图7-17所示，国家标准《GB/T4772.1—1999旋转电机尺寸和输出功率等级第1部分》对其中的一些安装尺寸作了规定，规定的主要尺寸及其意义如下：

A——底脚螺栓通孔轴线间的距离(端视)；

B——底脚螺栓通孔轴线间的距离(侧视)；

C——轴伸肩至邻近的底脚螺栓通孔轴线的距离；

D——轴伸直径；

E——轴伸长度，对小型装入式电动机指轴伸端面至凸缘配合面的距离；

F——轴伸键槽及键的宽度；

G——轴伸由键槽底至对面外圆表面的距离；

GA——轴伸由键的顶面至对面外圆表面的距离；

GD——键高度；

GE——键槽深度(从轴伸外圆量起)；

H——电机轴线至底脚支承面的高度(中心高)；

K——底脚螺栓通孔直径或长圆形孔的宽度；

M——凸缘固定孔中心基圆直径；

P——凸缘外径(如不是圆形，则为最大径距)；

R——凸缘配合面至轴伸的距离。

以上各尺寸的数值可查阅《GB/T4772.1—1999旋转电机尺寸和输出功率等级第1部分》。

图7-17一般用途的小功率电动机的外形图

规定用途和特殊用途小功率电动机的外形及相关尺寸没有统一的规定，不同用途的电机外形也不一样，在使用这类电机时应查阅有关的资料，搞清楚它们的外形及相关的尺寸，以便合理地布局和安装。

2．控制微电机

控制微电机在计算装置和控制系统中是用于检测、放大、执行和解算的重要元器件，广泛应用于很多领域，如飞机的自动控制、雷达和火炮的自动定位、舰船方向舵的自动操纵等，在录像机、电子计算机、磁盘和软盘驱动器中控制微电机也是不可缺少的基本元器件。

1)控制微电机的分类

控制微电机的功能和用途是多种多样的，但基本上可分为两类：一类用来把应用转换为信号(即把非电信号变成电信号)，包括转换变压器、测速发电机、自整角机、感应移相器；另一类是用来把信号转换为输出功率，把电能转换为机械能，其中包括伺服电动机、步进电动机、力矩电动机等。

2)控制微电机机座的基本外形结构

控制微电机的种类不同，其外形也不同。为了便于生产和使用，国家标准对控制微电机的机座外径、机座基本外形结构和安装尺寸进行了标准化。国标首先对机座外径进行了标准化，如表7-1所示，每一个机座外径用一个机座号表示；机座的基本外形及安装尺寸分为9种类型，分别用代号K1型～K9型表示，某一类型可适用于几种机座号，同时对安装有一定的要求。例如，K1型，如图7-18所示，适用于12～45号机座，安装形式为端部止口及凹槽安装；K2型，如图7-19所示，适用于20～55号机座，安装形式为端部止口及螺孔安装。

控制微电机的机座其基本外形形式和具体安装尺寸请参看国标GB7346—2015。

图7-18K1型机座的基本外形和安装尺寸图7-19K2机座的基本外形和安装尺寸

7.2电子设备紧固件

电子仪器设备中，大量应用螺钉、螺栓、螺母、螺柱、垫圈、铆钉及键销等零件。这些零件用量很大，为了方便设计、加工和使用，对这些零件的结构与尺寸实行了标准化，称其为标准件。

这里重点介绍一些通用标准件的规定画法、代号参数和标记，以及它们连接后的装配画法，为绘制、识读零件图和装配图打下基础。

7.2.1螺纹及螺纹连接

螺纹按用途分为连接螺纹和传动螺纹两大类。连接螺纹最常见的有三种，即粗牙普通螺纹、细牙普通螺纹和管螺纹。

1．螺纹的五要素

螺纹的牙型、直径、线数、导程(或螺距)和旋向称为螺纹的五要素。内、外螺纹相互旋合时，其五要素必须一致。

1)牙型

沿螺纹的轴线方向剖切螺纹时，所得到的螺纹的剖面形状称为牙型。常见的牙型有三角形、梯形、锯齿形和矩形等。连接螺纹的共同特点是牙型都为三角形，其中普通螺纹的牙型角为60°，管螺纹的牙型角为55°。普通螺纹中的粗牙与细牙的区别在于大径相同的条件下，细牙的螺距比粗牙的螺距小。常用标准螺纹牙型如表7-2所示。

2)大径、中径和小径

螺纹直径有大径(d、D，又称公称直径)、中径(d2、D2)和小径(d1、D1)，如图7-20所示。螺纹的顶径是指外螺纹的大径d或内螺纹的小径D1，底径是指外螺纹的小径d1或内螺纹的大径D。

图7-20大径、中径和小径

3)线数(n)

螺纹线数是指在同一圆柱面上形成螺纹的条数，用n表示。在圆柱面上只有一条螺旋线的螺纹称单线螺纹，在同一圆柱面上有两条以上螺旋线的螺纹称为多线螺纹，如图7-21所示。

图7-21螺纹的线数、螺距及导程

4)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。同一条螺旋线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。对于单线螺纹，螺距等于导程；对于多线螺纹，导程等于螺距乘以线数，即Ph = nP，如图7-21所示。

5)旋向

旋向是指螺纹的旋进方向。按顺时针方向旋入的螺纹称为右旋螺纹，按逆时针方向旋入的螺纹称为左旋螺纹。一般无特殊要求的话，锁紧螺纹都是右旋螺纹。判断螺纹的旋进方向时，将螺杆轴线垂直放置，如果螺纹为右高左低，即为右旋螺纹，如果是左高右低，即为左旋，如图7-22所示。

国家标准对螺纹的牙型、外径和螺距都作了规定。凡是这三项都符合标准的，称为标准螺纹，其大径和螺距数据可在机械手册中查找选用；牙型符合标准，外径或螺距不符合标准的，称为特殊螺纹；牙型不符合标准的，称为非标准螺纹。

图7-22螺纹的旋向

2.螺纹的规定画法

1)外螺纹的画法

外螺纹牙顶(大径)轮廓线和螺纹终止线用粗实线表示，牙底(小径)用细实线表示，螺纹上的倒角或倒圆部分用粗实线画出。螺纹的终止线用粗实线表示。在倒角或倒圆内的牙底细实线也应画出。在垂直于螺纹轴线的投影面的视图上，表示牙底的圆细实线只画约3/4圈，倒角圆省略不画。外螺纹被剖切时，剖切部分的螺纹终止线只画到小径处，剖面线画到牙顶的粗实线处，如图7-23所示。

图7-23外螺纹的画法

2)内螺纹的画法

内螺纹一般画成剖视图，牙顶用粗实线表示，牙底用细实线表示，螺纹终止线用粗实线表示，剖面线画到表示牙顶的粗实线。在垂直于螺纹轴线的投影面的视图中，表示牙顶的轮廓线画成粗实线，表示牙底的细实线只画约3/4圈，倒角省略不画，见图7-24所示。图7-24内螺纹的画法

对于在盲孔中做的螺纹，一般应将钻孔深度与螺纹部分的深度分别画出，钻孔深度比螺纹孔深度约大0.5d，钻头角按120°锥顶角来画。内螺纹通孔与盲孔的画法如图7-25所示。

图7-25内螺纹通孔与盲孔的画法

3．螺纹连接的画法

内、外螺纹旋合在一起时，称为螺纹连接。螺纹连接通常用剖视表示，剖切面一般通过螺杆轴线，螺杆按不剖绘制。

在螺纹连接的剖视图中，其旋合部分按外螺纹画法来画，其余部分仍按各自的画法绘制。要特别注意的是，在视图中外螺纹小径的细实线要与内螺纹小径的粗实线对齐，与倒角大小无关，外螺纹的终止线不要画到内螺纹之内。当螺纹在图样上不可见时，其大径、小径均用虚线绘制。内、外螺纹连接的画法如图7-26所示。

图7-26内、外螺纹连接的画法

4．螺纹牙型的表示法

当需要表示螺纹的牙型时，应按如图7-27所示的方法表示，并标注所需尺寸及有关要求。

图7-27螺纹牙型的表示法

5．螺纹的标注方法

螺纹的规定画法在图样上不能反映螺纹的种类和螺纹五要素，因此绘制图样时必须按照国家标准所规定的格式和代号进行标注。

螺纹标注尺寸指示在螺纹大径上。螺纹的尺寸由螺纹长度、螺纹工艺结构尺寸和螺纹标记组成。

普通螺纹和传动螺纹标记如下：

管螺纹标记如下：

标注螺纹标记时，如符合下列情况，应省略有关标注内容：

(1)粗牙普通螺纹的螺距和管螺纹每英寸的牙数不标注。

(2)如中径和顶径公差带代号相同，只标注一次。

(3)对常用的单线、右旋螺纹，其线数和旋向可省略不标注。

(4)螺纹的旋合长度分为长(L)、中(N)、短(S)三种，旋合长度为中型时不标注。一般情况下都选用N，必要时可选用S或L。

常见螺纹的标注示例如表7-3所示。

注意：根据螺纹种类的差异，标注的具体要求会有差别，具体应用应通过查阅相关的国家标准来确定。

7.2.2螺纹紧固件及其连接画法

螺纹紧固件主要起连接作用，是工程上应用最广泛的零件，螺纹连接属可拆连接。螺纹紧固件包括螺钉、螺柱、螺栓、螺母、垫片等，其中很多种类已标准化，属于标准件。可根据需要在有关标准中查出其尺寸，一般无需画出它们的零件图，只需按规定进行标记。

1.螺纹紧固件标记

熟练掌握螺纹紧固件的结构形式和标记十分重要。常见螺纹紧固件的结构形式和标记见表7-4。

2.螺纹紧固件连接画法

画螺纹紧固件连接图时，应遵守下列基本规定：

(1)两零件的接触面只画一条线，不得特别加粗。凡不接触的表面，无论间隔多小，都要画成两条线。

(2)两零件邻接时，不同零件的剖面线方向应相反，或者方向一致、间隔不等。而同一个零件在各剖视图中，剖面线的倾斜方向和间隔应该相同。

(3)当剖切平面通过螺纹紧固件的轴线时，这些零件都按不剖画出外形，不画剖面线。但如果垂直其轴线剖切，则按剖视要求画出。

螺纹紧固件连接通常有螺栓连接、螺柱连接和螺钉连接三种。

(1)螺栓连接：一般适应于两个不太厚并允许钻成通孔的零件间的连接。螺栓连接的紧固件有螺栓、螺母和垫圈。紧固件的画法一般采用比例画法绘制。所谓比例画法，就是以螺栓上螺纹的公称直径(d)为基准，其余各部分结构尺寸均按与公称直径成一定比例关系绘制，如图7-28所示，比例关系见表7-5。

图7-28螺栓连接的画法

(2)螺柱连接：双头螺柱多用于被连接件之一比较厚，不便用螺栓连接，或因拆卸频繁、不宜使用螺钉连接的地方。双头螺柱连接的画法和螺栓连接的画法基本相同。双头螺柱两端均加工有螺纹，一端和被连接件旋合，另一端和螺母旋合。图7-29中，L≥δ + h + m + a。其中δ为光孔件厚度，由工件尺寸决定；h为垫圈厚度，h = 0.15d；m为螺母厚度，m = 0.8d；a为螺柱伸出长度，a = 0.3d。

在装配图中，螺栓连接和螺柱连接也可采用简化画法，即将螺杆端部及螺母、螺栓六角头部因倒角而产生的截交线等均省略不画，如图7-30所示。

图7-29螺柱连接的画法

图7-30螺栓连接、螺柱连接的简化画法

(3)螺钉连接：用在受力不大和不常拆卸的地方，按用途可分为紧定螺钉和连接螺钉两种。螺钉连接一般是在较厚的主体零件上加工出螺孔，而在另一被连接零件上加工成通孔，然后把螺钉穿过通孔旋进螺孔，从而达到连接的目的。其旋入端与螺柱相同，被连接板孔部的画法与螺栓相同。螺钉头部结构有圆柱头、半圆头和沉头螺钉，这些结构的画法如图7-31所示。

图7-31螺钉连接的画法

7.2.3销及其连接

销是标准件，主要用作装配定位，也用作连接零件，还可以作为安全装置中的过载剪断元件。销的种类很多，常用的销有圆柱销、圆锥销和开口销三种。圆柱销和圆锥销用作零件间的连接和定位；开口销用来防止螺母松动或固定其他零件。

销的常用材料为35及45号钢。用销连接和定位的两个被连接件上的孔是一道加工的，应当注明。锥销的公称尺寸是指小端直径。销的种类、标记及连接图的画法如表7-6所示。

7.2.4铆接及其连接

铆接是用铆钉把被连接件连接在一起的一种不可拆卸的连接。常用的铆钉有半圆头、平锥头、平头、沉头、半沉头等类型，如表7-7所示。

铆接应按铆接成形后的状态画出。铆接前，铆钉杆与钉孔之间有间隙，铆接后的铆钉杆变粗(对紧固铆接而言)，且与钉孔接触，所以应按接触面画。铆接的画法见表7-8。

7.3AutoCAD图层的设置与管理

AutoCAD中绘制任何对象都是在图层上进行的。图层就好像一张张透明的图纸。整个图形就相当于若干个透明图纸上下叠加的效果。一般情况下，相同的图层上具有相同的线型、颜色、线宽等特性。用户可以在一幅图中指定任意数量的图层。系统对图层数没有限制，对每一图层上的对象数也没有任何限制。每一图层有一个名称，以加以区别。

当开始绘一幅新图时，AutoCAD自动创建名为0的图层，这是AutoCAD的默认图层，0图层不能被删除或重新命名，其余图层需用户来定义。一般情况下，位于一个图层上的对象应该是一种绘图线型、一种绘图颜色。用户可以改变各图层的线型、颜色等特性。虽然AutoCAD允许用户建立多个图层，但只能在当前图层上绘图。各图层具有相同的坐标系和相同的显示缩放倍数。用户可以对位于不同图层上的对象同时进行编辑操作。用户可以对各图层进行打开、关闭、冻结、解冻、锁定与解锁等操作，以决定各图层的可见性与可操作性。

在AutoCAD制图中新建多个图层，是为了方便我们对不同图层进行修改和设置，我们可以根据自己的需要建立、设置图层。比如，我们在绘制一个工程图纸时，基本形状可以为一个图层，标注又可以为一个图层，我们可以很方便地修改每个图层的颜色、字体格式、线型和线宽等。

7.3.1图层的创建

打开AutoCAD2014软件，进入到AutoCAD2014操作界面，如图7-31所示。如果AutoCAD2014版本打开后的界面不是经典界面，点击如图7-32所示的“AutoCAD经典”选项，即可回到经典操作界面。在这个界面中，AutoCAD2004、AutoCAD2006一直到AutoCAD2014都是一样的。

点击“格式”菜单，弹出“格式”下拉菜单的相关选项，点击“图层”选项，如图7-33所示。

图7-32AutoCAD2014经典界面图7-33“图层”菜单项

在弹出的图层特性管理器(见图7-34)中可以新建图层，删除图层，修改图层中的线条颜色、宽度、线型线宽等。图标

表示新建图层，点击该图标就可以新建图层。

图7-34图层特性管理器新建图层图标

点击

图标，弹出一个新图层，默认名称为图层1，如图7-35所示。这时自动进入图层的命名状态，输入图层的新名称。然后点击颜色下面的“白色方框”可更改喜欢的颜色，点击线宽下面的线条可选择需要的“线宽”。

图7-35图层特性管理器弹出图层1

设置完毕，点击左上角的

关掉图层特性管理器，如图7-36所示，返回到AutoCAD2014绘图窗口。

图7-36关闭图层特性管理器

点击图层工具栏的图层控制按钮下拉选项，可以找到新建的图层1，如图7-37所示，点击这个图层就将这个图层设置为当前图层，接下来绘制的图都在这个图层上。

图7-37图层工具栏图层控制按钮

图7-38所示为使用图层的线型和颜色绘制一个椭圆。建立图层的好处就是：能够批量将这个图层绘制的工程图纸方便地改变。

图7-38使用图层的线型和颜色绘图

7.3.2图层的设置

在绘制图形之前需要先进行图层的设置，这样便于编辑和管理图形文件。通过设置图层，可改变图层的线型、颜色、线宽、状态、名称、打开、关闭、冻结、解冻等特性，极大地提高绘图速度和效率。

在图层特性管理器中对图层进行设置，具体操作如下：

1．打开图层特性管理器，新建图层

单击“图层”工具栏上的图层特性管理器按钮，或选择“格式”|“图层”菜单，即执行LAYER命令，AutoCAD2014将弹出图层特性管理器。在图层特性管理器中，单击“新建图层”按钮，在图层列表框中将自动添加名为“图层1”的图层。同理，我们新建图层2、图层3和图层4，如图7-39所示。

图7-39新建的图层

2．更改新建图层名称

在图层的“名称”列将新建的图层1命名为“中心线”，图层2命名为“轮廓线”，图层3命名为“标注”，图层4命名为“注释”，如图7-40所示。图层名最多可包含255个字符，其中包括字母、数字和特殊字符。

图7-40更改新建图层名称

每个新图层的特性都被指定为默认设置。用户可以使用默认设置，也可以根据需要给每个图层指定新的颜色、线型、线宽和打印样式。如果在创建新图层之前选中了一个现有的图层，则新建的图层将继承所选定图层的特性。

3.打开或关闭图层

当某些图层需要频繁地切换其可见性时，可选择关闭该图层，而不是冻结。这样当再次打开已关闭的图层时，图层上的对象会自动重新显示。关闭图层可以使图层上的对象不可见。图7-41中，“标注”和“注释”两个图层都处于关闭状态。

图7-41打开或关闭图层

4.冻结和解冻图层

已冻结图层上的对象不可见，并且不会遮盖其他对象。在复杂的图形中，冻结不需要的图层可以加快显示和重新生成的操作速度。解冻一个或多个图层可能会导致重新生成图形，冻结和解冻图层