《电子工程制图》课件第5章

第五章标准件和常用件5－1螺纹及螺纹连接

5－2齿轮

5－3键、

销、

铆钉连接

5－4滚动轴承

5－5弹簧

复习思考题

5－1螺纹及螺纹连接

一、螺纹

1.螺纹的形成

沿着圆柱表面运动的点，且该点的轴向位移a与相应的角位移θ成定比时，所形成的轨迹称为螺旋线,如图5－1所示。

在圆柱表面上，沿螺旋线所形成的具有相同剖面的连续凸起和沟槽称为螺纹。

在圆柱外表面上的螺纹称为外螺纹；在圆柱内表面上的螺纹称为内螺纹。图5－1螺旋线的形成

2.螺纹的要素

1)牙型

在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状称牙型。常用的螺纹牙型有三角形、梯形、锯齿形、方形等。

2)直径

(1)大径:与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径,用d或D表示，又称公称直径。

(2)小径:与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径,用d1或D1表示,如图5－2所示。

(3)中径:一个假想圆柱面（该圆柱面通过螺纹上沟槽和凸起宽度相等的地方）的直径,用d2或D2表示。

小径和中径在图形上都不标注。图5－2螺纹的要素

3)线数

螺纹有单线和多线之分。沿一条螺旋线所形成的螺纹叫单线螺纹(又叫单头螺纹)；沿两条或两条以上轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹叫多线螺纹(又叫多头螺纹)。线数用n表示。

4)螺距与导程

(1)螺距:相邻两牙在中径线上对应两点的轴向距离,用p表示。

(2)导程:同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间轴向距离,用s表示。

导程、螺距和线数三者的关系为

s=np作为特例，当为单线螺纹时，

s=p

5)旋向

螺纹旋向有左右之分。按顺时针方向旋入的称为右旋螺纹；按逆时针方向旋入的称为左旋螺纹。使用最多的是右旋螺纹,如图5－3所示。

图5－3螺纹的旋向

(a)右旋螺纹;(b)左旋螺纹

3.螺纹的规定画法

1)外螺纹的画法

大径画粗实线；小径画细实线(近似作图时取小径＝0.85大径)，并画进倒角及倒圆；螺纹终止线画粗实线。在投影为圆的视图中，表示牙底的细实线圆只画约3/4圈(1/4开口处在什么位置，国家标准未作规定，可自由选定)。此时轴和孔上的倒角图省略不画。当需要表示螺纹收尾时，收尾部分的牙底线用与轴线成30°角的细实线绘制,如图5－4所示。

图5－4外螺纹的画法

(a)未剖视的画法;(b)剖视的画法

2)内螺纹的画法

在剖视图中，小径用粗实线画；大径用细实线画；螺纹终止线用粗实线画；剖面线画到粗实线。在投影为圆的视图中，无论剖与不剖，均用3/4圈的细实线表示牙底的圆,孔上的倒角圆省略不画。在未剖开的视图中，螺纹的大径、小径、终止线均用虚线表示。当需要表示螺纹收尾时，收尾部分的牙底线用与轴线成30°角的细实线表示,如图5－5所示。

图5－5内螺纹的画法

(a)剖视的画法;(b)未剖视的画法

3)螺纹连接画法

在表示内外螺纹连接情况时，一般采用剖视画法。内外螺纹的旋合部分，应按外螺纹的画法画，未旋合的部分仍按各自的画法表示,如图5－6所示。

图5－6螺纹连接的画法

4)锥螺纹的画法

锥形的外螺纹，画投影为圆的右视图时，小端按螺纹的规定画法画出，大端只画大径粗实线圆；若需画左视图时，则大端按螺纹规定画法画出，小端可省略不画,如图5－7(a)所示。画锥形内螺纹时，投影为圆的右视图只画小端螺纹，投影为圆的左视图除画大端螺纹外，小端只画粗实线的圆，如图5－7(b)所示。

图5－7锥形螺纹的画法

4.螺纹的种类和标注

常用标准螺纹的种类、牙型符号及标注方法见表5－1。

表5－1常用标准螺纹的种类、牙型与标注示例

1)标注的内容

螺纹的完整标注内容包括螺纹代号、螺纹公差带代号和螺纹旋合长度。

螺纹代号包括牙型符号、公称直径、螺距或导程、旋向。当螺纹为左旋时则必须标注“左”字。因右旋螺纹用得多，所以右旋螺纹一般不标注旋向。粗牙螺纹不标注螺距，细牙螺纹应标注螺距。公差带代号是用以确定螺纹中径和顶径的制造精确程度和公差带的位置，必须在图中标注出来。若中径和顶径公差带相同，则只标注一个。

旋合长度是指两个相互配合的螺纹沿螺纹轴向相互旋合部分的长度。螺纹公差带按短(S)、中(N)、长(L)三组旋合长度给出精密、中等、粗糙三种精度。在一般情况下，不标注旋合长度，其螺纹公差带按中等旋合长度(N)确定；必要时加注旋合长度代号S或L。螺纹代号、螺纹公差带代号、旋合长度代号之间，分别用“－”分开。

2)标注示例:

(1)普通螺纹的标注。其代号由螺纹代号、螺纹公差带代号、旋合长度代号组成。例如:

M16×1.5左—5g6g—S

其意义如下：

M16×1.5左——螺纹代号，表示该螺纹是普通细牙螺纹，大径16，螺距1.5，左旋；

5g6g——螺纹公差带代号，表示中径公差带是5g，顶径公差带是6g；

S——旋合长度代号,是短旋合长度。

如果中径与顶径公差带代号相同，只标注一个代号。例如：

M20×1—6H

内外螺纹装配在一起，其公差带代号用斜线分开，左边为内螺纹公差带代号，右边为外螺纹公差带代号。例如：

M20×2—6H/6g

M20×2左—6H/5g6g

(2)管螺纹的标注。管螺纹的公称直径不是指螺纹的大径，而是指近似管子的内孔直径。以英寸为单位。故采用引出标注，指引线必须指在表示螺纹大径的轮廓线上,如图5－8所示。

(3)非标准螺纹的标注。凡是牙型不符合标准的螺纹都属于非标准螺纹。标注时必须画出螺纹的牙型，并标注出所需的全部尺寸及有关要求,如图5－9所示。

图5－8管螺纹的标注

图5－9非标准螺纹的标注示例

二、螺纹连接件及其画法

螺纹连接件有螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母、垫圈等。它们的种类很多，其结构、型式、尺寸和技术要求等都可根据标记从标准中查得。

在装配图中画出螺纹连接件的目的，主要是表达连接关系。由于连接部分的结构形状已由零件图和有关标准解决了，因而在不影响装配关系表达的情况下，可采用规定的简化画法。常见的连接形式有螺栓连接、双头螺柱连接和螺钉连接。

1.螺栓连接

螺栓连接件有螺栓、螺母、垫圈。

1)螺栓

常用的是六角螺栓，其型式如图5－10(a)所示。螺栓的规格尺寸为

螺纹规格×公称长度

其规定标记的一般格式为

名称国标编号型式规格

例如:

螺栓GB/T5782—2000

M10×100

表示粗牙普通螺纹，大径10mm，有效长度100mm的六角头螺栓。

2)螺母

常用的螺母有六角螺母。其结构型式如图5－10(b)所示。带厚凸台的为允许制造型式。其规定标记为

名称国标编号型式规格

例如:

螺母GB/T6170—2000

M12

表示粗牙普通螺纹，大径12mm，性能等级为10级，A级的1型六角螺母。

3)垫圈

常用的平垫圈有标准系列平垫圈(A)级和平垫圈倒角型(A级),其结构如图5－10(c)所示。垫圈的规格尺寸为与其配套的螺栓的公称直径。其规定标记为

名称国标编号公称尺寸性能等级

例如:

垫圈GB/T97.2—2002

10—140HV

表示所注为标准系列，公称尺寸直径为10mm，性能等级为140HV级的倒角型的平垫圈。

图5－10螺栓连接件的画法

(a)螺栓;(b)螺母;(c)垫圈

4)螺栓连接的画法

螺栓连接是将螺栓的杆身穿过两个被连接件的通孔，套上垫圈，用螺母拧紧,如图5－11所示。画图时需知道螺栓的类型、螺纹的规格(d)、被连接零件的厚度(δ)，从有关标准中查出螺栓(h)、螺母(H)、垫圈(b)的厚度，计算出螺栓的长度L。

L=δ1+δ2+b+H+0.3d

根据上式计算出螺栓长度，再从螺栓标准所规定的长度系列选取接近的标准长度。也可采用与螺纹规格成一定比例关系的方法来确定各部分的尺寸，各部分尺寸的比例关系如下(d为螺栓公称直径):

d1=0.85d,L0=2d,D0=1.1d,h=0.7d,H=0.8d,D=2d,S由作图确定；

R=1.5d,R1=d,b=0.15d1,Dw=2.2d,c=0.1d,r由作图确定。

图5－11螺栓连接的画法

螺纹连接的装配画法，应遵守以下基本规定：

(1)两零件接触面只画一条轮廓线；不接触面画两条线;

(2)剖视图中相邻零件剖面线方向相反或方向一致而间隔不同;

(3)当剖切平面通过标准件(如螺栓、螺钉、螺柱、螺母、垫圈等)和实心件的轴线时，则这些零件均按不剖切绘制。

2.双头螺柱连接

当两个被连接零件中，有一个较厚或不宜用螺栓连接时，常用螺柱连接。螺柱的两端都制有螺纹，一端旋入较厚零件的螺孔中，称为旋入端；另一端穿过零件的通孔，套上垫圈，再用螺母拧紧，称为紧固端。其画法与螺栓连接相类似,如图5－12所示。

3.螺钉连接

螺钉连接用在受力不大或不常拆卸的地方。有紧定螺钉和连接螺钉两种。螺钉连接一般是在较厚的零件上加工出螺孔，另一个零件加工成通孔，然后把螺钉穿过通孔旋入螺孔，从而将两个零件连接在一起,其画法如图5－13所示。

螺钉的种类很多，其主要区别在于头部。

图5－12双头螺柱连接的画法

图5－13螺钉连接的画法

5－2齿轮

齿轮是广泛应用的传动零件。它不仅可用来传递动力，也可用来改变转速和旋转方向。常用的齿轮按两轴线的位置不同分为3种。

(1)圆柱齿轮。它用于平行两轴间的传动，如图5－14(a)所示。

(2)圆锥齿轮。它用于相交两轴间的传动，如图5－14(b)所示。

(3)蜗杆与蜗轮。它用于交叉两轴间的传动，如图5－14(c)所示。

图5－14齿轮传动种类

一、直齿圆柱齿轮各部位名称

圆柱齿轮的轮齿有直齿、斜齿、人字齿等。

轮齿是齿轮的主要结构，其齿形轮廓曲线有渐开线、摆线和圆弧线等。应用最多的是渐开线齿轮。齿轮各部分名称的代号如图5－15所示。

图5－15齿轮各部分名称的代号

(1)齿顶圆。它是通过轮齿顶部的圆,直径用da表示。

(2)齿根圆。它是通过轮齿根部的圆,直径用df表示。

(3)分度圆。它是用来均匀分齿，并确定齿厚和齿间距大小的圆。其是位于齿顶圆与齿根圆之间的一个假想圆。在标准圆柱齿轮中，分度圆上的齿厚和齿间距相等。其直径用d表示。

(4)齿顶高。它是齿顶圆与分度圆之间的径向距离,用ha表示。

(5)齿根高。它是分度圆与齿根圆之间的径向距离,用hf表示。

(6)齿全高。它是齿顶圆与齿根圆之间的径向距离,用h表示。

(7)齿数。它表示轮齿的数目,用z表示。

(8)齿厚。它是每个轮齿在分度圆上的弧长,用s表示。

(9)齿间距。它是相邻两齿间的空隙在分度圆上的弧长,用e表示。

(10)周节。它是相邻两齿在分度圆上对应点间的弧长,用t表示。

二、直齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸关系

1.模数

模数的引入如下:

由于式中出现了无理数π，不便于计算和标准化工作。如果将t/π用m代替并使其标准化，则分度圆直径的计算公式就成为：d=mz，其中m称为模数。其标准值见表5－2。

表5－2齿轮标准模数(GB1357)

2.压力角

图5－16是表示齿轮啮合的示意图。从图中可以看出，轮齿在分度圆上啮合点p的受力方向线和该点的瞬时运动方向之间的夹角,称为压力角，用α表示。我国采用压力角为20°。如果两齿轮啮合在一起运动，必须模数、压力角相同。

图5－16齿轮啮合示意图

3.齿轮各部分尺寸关系

表5－3标准直齿圆柱齿轮的计算公式

三、直齿圆柱齿轮的画法

1.单个齿轮的画法

表示齿轮一般用两个视图，或用一个视图和一个局部视图，如图5－17所示。

图5－17单个圆柱齿轮的规定画法

(a)两个视图;(b)一个视图和一个局部视图

齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制;分度圆和分度线用点划线绘制;齿根圆和齿根线用细实线绘制,也可以省略；在剖视图中，齿根线用粗实线绘制;当剖切平面通过齿轮轴线时，轮齿一律按不剖切绘制。

2.圆柱齿轮啮合画法

图5－18为圆柱齿轮啮合画法。在投影为圆的视图上，啮合区的齿顶圆均用粗实线绘制，也可省略不画。相切的两分度圆用点划线画;两齿根圆用细实线画出，也可省略不画出。在剖视图上，轮齿的啮合部分，两分度线重合，用点划线画出。齿根线均用粗实线画。啮合区的齿顶线一个用粗实线画，另一个齿轮的齿顶线用虚线画。齿顶线与齿根线之间有0.25m的间隙。若不作剖视，则啮合区的齿顶线不画出，分度线用粗实线画,如图5－18所示。

图5－18圆柱齿轮啮合的规定画法

5－3键、销、铆钉连接

键、销、铆钉都是标准件，通常用于零件之间的连接、定位、传递扭矩和防松等。这些标准件的型式、尺寸可在有关标准中查出。

一、键连接

1.键的种类和标记

常用的键有普通平键、半圆键和钩头楔键,如图5－19所示。

图5－19常用的键

(a)A型;(b)B型;(c)C型;(d)半圆键;(e)钩头楔键

键的标记:

普通平键的型式有圆头(A型)、平头（B型）、单圆头（C型）。A型键不必标出A，B型、C型须标出B或C。标记示例如下：

普通平键(A型)宽(b)18高（h）11长（L）100

键GB/T1096—203

18×100

(A型)

键GB/T1096—2003

B10×100

(B型)

键GB/T1099—2003

6×25

(半圆键)

2.键连接的画法

键的宽度(b)、高度(h)是根据轴的直径D从标准中查出的；键的长度L则是按轮毂长度从标准中选取的。键的工作面是侧面，其连接画法如图5－20所示。

图5－20键连接的画法

二、销连接

1.销的种类和标记

常用的销有圆柱销、圆锥销和开口销。前两种主要用于连接和定位，而开口销主要用于防松。销的型式及尺寸如图5－21所示。

销的标记：

例如,表示公称直径d=8,长度L=30,材料为35钢,热处理硬度为HRC28—38，表面氧化处理的A型圆柱销的标记为

销

GB/T119—2000

A8×30图5－21销

(a)圆柱销;(b)圆锥销;(c)开口销

2.销连接画法

销连接的画法如图5－22所示。当剖切平面通过销的轴线时，销按不剖处理。

图5－22销连接(a)圆柱销连接;(b)圆锥销连接

三、铆钉连接

铆接在电子设备中是常用的连接方法。它是不可拆的连接，只有在破坏铆钉或零件的情况下才能拆开连接。

铆接是用铆钉来连接零件的。铆钉连接画法如图5－23所示。图5－23(a)所示是圆头铆钉及其连接，它是最普通的一种铆接。图5－23(b)所示是空心铆钉及其连接，这是一种受力很小的铆接，常用于有导线穿过的地方。

铆钉也是标准件，它的尺寸可查有关标准。

铆钉标记：

对于半圆头铆钉铆钉GB/T867—86—d×L

对于空心铆钉铆钉GB/T876—86—d×L图5－23铆钉及其连接

5－4滚动轴承

滚动轴承是支承旋转轴的一种标准件。因其有结构紧凑、摩擦力小的优点，所以得到广泛使用。

一、滚动轴承的构造、类型、代号

1.构造

滚动轴承由内圈、外圈、滚动体、隔离圈等4部分组成。

2.滚动轴承的类型

(1)向心轴承：只能承受径向载荷。

(2)推力轴承：只能承受轴向载荷。

(3)向心推力轴承：既能承受径向载荷，又能承受轴向载荷。

3.滚动轴承代号

滚动轴承代号由字母加数字表示滚动轴承的结构、尺寸、公差等级、技术性能等特性。由基本代号、前置代号和后置代号三部分组成。

1)基本代号

基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号、内径代号构成。

类型代号：用数字和字母表示，见表5－4(a)。

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成。一般用两位数字表示，左边的表示宽（高）度系列代号，右边的表示直径系列代号，见表5－4(b)。

内径代号：表示轴承的内径，一般用两位数字表示。代号数字为00、01、02、03时分别表示内径为10、12、15、17；当内径尺寸在20~480mm的范围内时，代号数乘以5为内径尺寸。

表5－4(a)滚动轴承代号

表5－4(b)尺寸系列代号

2)前置、后置代号

前置和后置代号是轴承的结构形状、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。前置代号用字母表示，后置代号用字母加数字表示。其含义和标注方式，请查阅国家标准GB/T272。

4.滚动轴承的标记

滚动轴承的标记由名称、代号、国标号组成。

例如：滚动轴承6208

GB/T276-1994

6——类型代号，表示深沟球轴承；

2——尺寸系列代号为02系列，对深沟球轴承，其左边为0时可省略；

08——内径代号，内径尺寸为8×5=40mm。

二、滚动轴承的画法

滚动轴承是标准组件，其画法分简化画法和规定画法。在画图时应根据轴承代号在国家标准中查出其外径D、内径d、宽度B后，按比例绘制，如图5－24所示。

图5－24向心球轴承的画法

(a)规定画法；(b)简化画法

5－5弹簧

弹簧是一种用来减振、加紧、测力、承受冲击和贮存能量的零件。弹簧的种类很多，常见的有圆柱螺旋弹簧、板弹簧和蜗卷弹簧等。

圆柱螺旋弹簧按受力方向不同分为压缩弹簧、拉伸弹簧和扭转弹簧等3种,如图5－25所示。本节只介绍圆柱螺旋压缩弹簧的尺寸计算和画法。

图5－25圆柱螺旋弹簧

(a)压力弹簧；(b)拉伸弹簧；(c)扭转弹簧

一、圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称和尺寸

(1)弹簧丝直径d。

(2)弹簧外径D:弹簧的最大直径;

弹簧内径D1:弹簧的最小直径,D1=D-2d;

弹簧中径D2