工程图学基础（第二版）课件 第7章 标准件和常用件

7.1

螺纹及螺纹紧固件7.2键、销和滚动轴承7.3齿轮和弹簧第7章标准件及常用件标准件：生产实际中，国家对于需用量大且使用广泛的零件制订了专门的标准，此类零件统称为标准件。常用件：像齿轮、滚动轴承、弹簧等在机械设备中使用较多的零部件称为常用件。常用件的一些结构也是标准化的。本章主要介绍标准件和常用件的基本知识、规定画法以及代号等的标注方法。这些内容与生产实际有着紧密联系。常见的标准件有：

螺钉、螺栓、螺母、垫圈、键等。7.1螺纹及螺纹紧固件7.1.1

螺纹的基本知识不论是生产上还是在人们的日常生活中，螺纹的使用非常普遍。外螺纹：在圆柱或圆锥外表面上形成的螺纹。内螺纹：在圆柱或圆锥内孔表面上形成的螺纹。使用时，将内、外螺纹旋合在一起。螺纹：指在圆柱或圆锥表面上，沿螺旋线所形成的具有相同剖面的连续凸起，一般称其为“牙”。外螺纹内螺纹一、螺纹的形成

一平面图形（如三角形、矩形、梯形等）绕一圆柱（或圆锥）作螺旋运动，形成一圆柱（或圆锥）螺旋体。工业上，将该螺旋体称为螺纹。在机床上加工外螺纹

b)在机床上加工内螺纹螺纹在机床上加工二、螺纹加工方法二、螺纹加工方法6140车床在机床上加工外螺纹二、螺纹加工方法在机床上加工外螺纹二、螺纹加工方法在机床上加工内螺纹二、螺纹加工方法

在车床上可以车削外螺纹、内螺纹；对于加工直径较小的螺孔，可先钻出光孔，再用丝锥攻丝得到。小螺纹加工方法丝锥加工内螺纹钻床加工孔（钻孔）小螺纹加工方法

在车床上可以车削外螺纹、内螺纹；对于加工直径较小的螺孔，可先钻出光孔，再用丝锥攻丝得到。小螺纹加工方法攻丝钻孔钻孔深度螺纹深度

在车床上可以车削外螺纹、内螺纹；对于加工直径较小的螺孔，可先钻出光孔，再用丝锥攻丝得到。小螺纹加工方法

还可以碾压或用板牙加工外螺纹。板牙加工外螺纹三、螺纹的用途用于连接的螺纹螺钉连接螺栓连接用于传动的螺纹台虎钳的工作原理（一）螺纹倒角四、螺纹的工艺结构（二）螺纹收尾（三）螺纹退刀槽螺纹退刀槽

作用：便于退刀和零件轴向定位。图中φ：槽的直径；b：槽宽退刀槽bφ

bφ7.1.2

螺纹的结构要素（一）螺纹牙型（二）螺纹直径（三）螺纹旋向（四）螺纹线数（五）螺纹螺距和导程（一）螺纹牙型1.普通螺纹(M)2.英制管螺纹(G、R、Rp、Rc)3.梯形螺纹(Tr)4.锯齿形螺纹(B)1.普通螺纹（M）普通螺纹是常用的连接螺纹，牙型为三角形，牙型角为60°，螺纹特征代号为M。普通螺纹又分为粗牙和细牙两种，它们的代号相同。一般连接都用粗牙螺纹。当螺纹的基本大径相同时，细牙螺纹的螺距和牙型高度比粗牙小，因此细牙螺纹适用于薄壁零件的连接。2.英制管螺纹(G、R、RP、RC)管螺纹主要用于连接管子，牙型为三角形，牙型角为55°，管螺纹有两类：（1）非螺纹密封的管螺纹螺纹种类为G，其内、外螺纹均为圆柱螺纹，内外螺纹旋合无密封能力，常用于电线管等不需要密封的管路中的连接。（2）螺纹密封的管螺纹螺纹种类代号有三种：圆锥外螺纹为R；圆锥内螺纹（锥度1：16）为RC；圆柱内螺纹为RP。这种螺纹可以是圆锥内螺纹与圆锥外螺纹相连接；也可是圆柱内螺纹和圆锥外螺纹相连接，其内、外螺纹旋合后有密封能力，常用于水管、煤气管、润滑油管等。3.梯形螺纹(Tr)梯形螺纹为常用的传动螺纹，牙型为等腰梯形，牙型角为30°，螺纹种类代号为Tr。4.锯齿形螺纹(B)

锯齿形螺纹是一种受单向力的传动螺纹，牙型为不等腰梯形，一侧边牙型角为30°，另一边牙型角为3°，螺纹种类代号为B。梯形螺纹三角形螺纹锯齿形螺纹圆柱管螺纹各种螺纹的用途基本大径D基本小径D1（二）螺纹直径基本小径d1基本大径d螺纹的直径有基本大径（d或D）、基本小径（d1或D1）、基本中径之分。普通螺纹和梯形螺纹的基本大径又称公称直径。螺纹的顶径是与外螺纹或内螺纹牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径，即外螺纹的基本大径或内螺纹的基本小径；螺纹的底径是与外螺纹或内螺纹牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径，即外螺纹的基本小径或内螺纹的基本大径。

牙底牙顶（三）螺纹旋向左旋右旋螺纹有右旋和左旋之分。顺时针旋转时旋入的螺纹，称右旋螺纹；逆时针旋转时旋入的螺纹，称左旋螺纹。工程上常用右旋螺纹。

螺纹的旋向（四）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（五）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

只有上述五要素完全一致的内外螺纹才能配合使用。

在螺纹的诸要素中，牙型、公称直径、螺距为其主要的三要素。若该三要素均符合国标规定，则相应螺纹称为标准螺纹；牙型符合国标规定，而公称直径和螺距不符合国标规定的螺纹，称为特殊螺纹；牙型不符合国标规定的螺纹，称为非标螺纹。基本小径d1基本大径d7.1.3螺纹的规定画法1.外螺纹画法(a)(b)剖面线画到粗实线处螺纹终止线用粗实线倒角圆不画用3/4细实线圆画可以取：基本小径d1=0.85d（基本大径）；也可以根据d查表得到。基本大径用粗实线基本小径用细实线画倒角基本小径画入倒角区螺纹基本小径的细实线画入倒角螺纹基本小径的细实线画入倒角基本大径画粗实线基本大径画粗实线圆螺纹终止线画粗实线基本小径画细实线基本小径画3/4圈细实线圆不画倒角圆一般近似地取基本小径=0.85基本大径，但当螺纹直径较大时,可取稍大于0.85的数值绘制。剖面线必须画到粗实线为止

外螺纹的规定画法2.内螺纹画法基本小径D1基本大径D可以取：基本小径D1=0.85D（基本大径）；也可以根据D查表得到。倒角圆不画用3/4细实线圆画(a)剖开画法(b)不剖画法未剖部分全部用虚线剖面线画到粗实线基本小径用粗实线基本大径用细实线螺纹终止线用粗实线基本大径不画入倒角区画倒角内螺纹的规定画法3.螺纹旋合画法

在剖视图中，其旋合部分按外螺纹画，其余部分仍按各自的画法表示。注意：当沿螺纹的轴线剖开时，外螺纹作为实心杆零件按不剖绘制。不同零件的剖面线须有区别大、基本小径分别对齐A-AAA同一零件的剖面线须一致表示螺纹两条线，用手来摸可分辨,摸得到画粗实线，摸不到画细实线。AA连接部分画外螺纹大、基本小径对齐A-A7.1.4螺纹的种类和标注

螺纹按用途可分为连接螺纹（普通螺纹、管螺纹等）和传动螺纹（梯形、锯齿形等）；1.螺纹的种类

按牙型可分为三角形、梯形、锯齿形等；

按螺纹要素是否标准分标准螺纹、特殊螺纹和非标准螺纹(仅牙型符合标准称为特殊螺纹，牙型不符合标准称为非标准螺纹)。常用螺纹的种类常见标准螺纹的类别、标准编号、牙型及特征代号螺纹类别

标准代号

牙型示意图

特征代号

普通螺纹

GB/T193-2003

M

非螺纹密封的管螺纹

GB/T7307-2001

G

圆锥外螺纹

R

联

接

螺

纹

用螺纹密封的管螺纹圆锥内螺纹

GB/T7306-2000

Rc

梯形螺纹GB/T5796.2-2005Tr

传动螺

纹

锯齿形螺纹

GB/T13576-1992B

(1)普通螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹的标注

2.螺纹的标注（1）普通螺纹、梯形和锯齿形螺纹从基本大径处引出尺寸线，按标注尺寸的形式进行标注;（2）公称直径为螺纹的基本大径;（3）粗牙普通螺纹不标注螺距，细牙普通螺纹必须注明螺距；（4）右旋螺纹不标注，左旋螺纹标注代号“LH”;（5）普通螺纹必须标注螺纹的公差带代号，公差等级在前，基本偏差代号在后。（6）旋合长度是指两个相互旋合的螺纹，沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度。按短（S）、中（N）、长（L）三组旋合长度给出，旋合长度为中等时，可省略。多线螺纹：特征代号公称直径×螺距旋向—

—中径、顶径公差带代号旋合长度代号单线螺纹：特征代号公称直径×导程（螺距）旋向—

—中径、顶径公差带代号旋合长度代号螺纹的标注示例一M20×2LH-5g6g-s普通螺纹基本大径d＝20螺距P2(细牙)顶径公差带代号左旋中径公差带代号例1：例2：Tr40×14(P7)－7H－L梯形螺纹基本大径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短旋合长度M10×1.25-5g6gM10-5g6gM10LH-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1.25单线;右旋;公差带代号5g6g;旋合长度中等。螺纹的标注示例二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;螺纹的标注示例三Rp1

12Rc1

12G1/2G1/2A管螺纹必须采用从基本大径轮廓线上引出的标注方法,各种管螺纹的尺寸代号都不是螺纹的基本大径，而近似地等于管子的孔径。(2)管螺纹的标注(3)非标准螺纹的标注非标准螺纹必须画出牙型并标注全部尺寸。

非标准螺纹（如矩形螺纹），应标注出大、基本小径，螺距和牙型尺寸。

7.1.5螺纹紧固件

平垫圈弹簧垫圈圆螺母用止动垫圈圆螺母六角头螺栓双头螺柱六角螺母六角开槽螺母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常用螺纹紧固件

1.螺纹紧固件的种类2.

螺纹紧固件的标记

如：螺纹规格d=M12、公称长度l=80mm、性能等级为10.9级、产品等级为A、表面氧化处理的六角头螺栓，完整标记为：螺栓

GB/T5782-2000-M12×80-10.9-A-O简化标记为：螺栓

GB/T5782M12×80常用螺纹紧固件的图例及标记（一）常用螺纹紧固件的图例及标记（二）3.

螺纹紧固件及连接的画法

螺纹紧固件的比例画法示例一1）.螺纹紧固件的比例法绘制。a)螺栓规定画法简化画法螺母的画法2dSS螺纹紧固件的比例画法示例二b)螺母c)垫圈规定画法简化画法。螺栓的画法公称长度Ld垫圈的画法1.1d0.25d1.5d60°

螺柱的画法公称长度L螺钉头的画法d0.2d1.5d0.8d0.4dd0.2d90°1.50.25d0.5d钻孔、螺孔和光孔尺寸双头螺柱旋入长度双头螺柱旋入长度2）.螺纹紧固件连接图画法

（1）螺栓连接图的画法（2）双头螺柱连接图的画法

（3）螺钉连接图的画法

（4）紧定螺钉连接图的画法a.螺栓连接的装配过程（1）螺栓连接图画法[例]

用M10的螺栓(GB/T5782)、螺母(GB/T6170)和垫圈(GB/T97.1)连接两个厚度分别为t1=10mm、t2=17mm的板，试完成其作图。

解：从螺纹正确配合的条件知道，相配合的螺栓、螺母、垫圈的公称直径应相等，并从附表及相应标记可得：

螺母

GB/T6170

M10

垫圈

GB/T97.1

10-140HV

从附表10查得螺母的厚度mmax=8.4,从附表11查得垫圈的厚度h=2。

螺栓连接用于被联接两零件允许钻成通孔的情况。螺栓联接的两个被联接零件上没有螺纹，其联接是由螺栓、螺母和垫圈组成。螺栓公称长度L的大小可按下式算出：l≥t1+t2+mmax+h+a

而螺栓的公称长度（螺杆长）l应大于或等于连接板的厚度、螺母厚度、垫圈厚度、超出螺母部分(用a表示，一般取0.2~0.3d，这里取0.25d)之和，即l≥t1+t2+mmax+h+a=10+17+8.4+2+2.5=39.9(mm)

从附表5中可知，从l公称系列值选取与39.9接近的数为40，但M10的螺栓对应l公称长度为45--100，即l=45，由此得螺栓的规格为M10×45

。其余作图需要的尺寸可从相应附表中查得,作连接图如下：

b.螺栓连接的比例画法螺纹紧固件联接后的图是属装配图，其画法有如下规定：1）两个零件接触面处画一条粗实线。2）不接触面处画两条线。3）在剖视图中，表示相互接触的两零件时，它们的剖面线方向应该相反，而同一个零件在各剖视图中，剖面线的方向和间隔仍应该相同。4）作剖视所用的剖切平面沿轴线（或对称中心线）通过实心零件或标准件（螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母、垫圈等）时，则这些零件均按不剖绘制，即仍画其外形。5）在剖视图中，未被螺栓遮住的轮廓线仍要画出。c.螺栓连接的简化画法a.双头螺柱连接的装配过程（2）双头螺柱连接图的画法

双头螺柱联接用于被联接零件之一较厚不允许钻成通孔的情况。螺柱联接的一个被联接零件上加工有螺纹孔，而另一个零件加工成通孔，其联接是由螺柱、垫圈、螺母组成。b.螺柱连接的比例画法双头螺柱旋入零件螺孔内的部分称为旋入端，用bm表示。bm的长度由被旋入零件的材料所决定。螺孔深度一般取bm+0.5d，钻孔深度一般取bm+d。c.螺柱连接的简化画法螺钉连接的装配过程（3）螺钉连接的画法

螺钉联接不用螺母，其中一个零件上加工有螺孔，而另一个加工成通孔，与螺柱联接相似。螺钉按用途可分为联接螺钉和紧定螺钉两类。a)示意图b)一般画法c)简化画法（3）螺钉连接的画法

螺钉连接的画法

螺釘连接的比例画法(4)紧定螺钉连接画法常见的几种错误画法：允许将螺纹画到底螺钉末端应画到什么位置？螺纹终止线应画到什么位置？应为?度倾斜?度剖面线画到?位置画在何处？7.2键、销和滚动轴承7.2.1键连接7.2.2销连接7.2.3滚动轴承

键常用来连接轴和装在轴上的转动零件（如齿轮、皮带轮等），使它们能够一起转动，起传递扭矩的作用。一种常见的键连接形式，在轴和轮内分别加工有键槽，其中的键，一部分在轴上的键槽内，另一部分在轮孔的键槽内，这样就限制了轴和轮之间的相对转动。轴轮键键联接形式7.2.1键连接1.键的种类常用的键有普通平键、半圆键、钩头楔键等。

普通平键有A型键（圆头键）、B型键（方头键）、C型键（单圆头键）三种形式。

（a）普通平键（b）半圆键（c）钩头楔键

常见键的结构普通平键的种类A型B型C型C×45°或r2.键的标记圆头普通平键:

b=18mm,h=11mm,L=100mm

GB/T1096键18×11×100方头普通平键:

b=18mm,h=11mm,L=100mm

GB/T1096键B18×11×100单圆头普通平键:

b=18mm,h=11mm,L=100mm

GB/T1096键C18×11×100以普通平键为例，标记如下：键的规定标记为：标准编号

键型式键宽b×键高h×长度L3.普通平键连接的画法键连接画法顶部有间隙底部接触侧面接触纵剖时，键按不剖画（1）平键连接的画法ht1td-td+t1bd+t1bLbd-t键连接画法Lbh（2）半圆键连接的画法Ld1hbt1hdtd-td+t1bdd+t1dd-tbd1键连接画法（3）钩头楔键连接的画法键连接画法销主要用于零件之间的定位和连接。1.销的种类（a）圆柱销（GB/T119.1)（b）圆锥销（GB/T117)（c）开口销（GB/T91)7.2.2销连接起定位作用起连接作用销的用途A型

B型C型D型d公差：m6d公差：h8d公差：h11d公差：u8A型

（a）圆柱销（GB/T119.1)（b）圆锥销（GB/T117)（c）开口销（GB/T91)销的种类和结构2.销的标记

标记示例：公称直径d=8mm、长度L=30mm、材料为35钢、热处理硬度28～38HRC表面氧化处理的A型圆柱销的标记应为：

销GB/T119.1A8×30

销的规定标记为：

销标准编号型式公称直径d×长度L(1)圆柱销的连接画法3.销连接画法销连接画法(2)圆锥销的连接画法销连接画法(3)开口销的连接画法销连接画法1、常见轴承类型2、滚动轴承的结构3、滚动轴承的基本代号4、滚动轴承的画法7.2.3滚动轴承1、常见轴承类型深沟球轴承1、常见轴承类型推力球轴承1、常见轴承类型圆锥滚子轴承2、滚动轴承的结构滚动轴承的种类很多，但其结构大体相同。一般由外（上）圈、内（下）圈和排列在内（上）、外（下）圈之间的滚动体（有钢球、圆柱滚子、圆锥滚子等）及保持架四部分组成。一般情况下，外圈装在机器的孔内，固定不动；内圈套在轴上，随轴转动。滚动轴承的结构3、滚动轴承的基本代号表示内径：d＝06×5＝30mm表示直径系列（指相同内径尺寸的轴承有不同的外径尺寸）和宽度系列（相同内径、外径尺寸的轴承有不同的宽度尺寸）表示类型：“6”—深沟球轴承；“3”—圆锥滚子轴承；“5”—推力球轴承51106,代号轴承类型双列角接触轴承调心球轴承调心滚子轴承和推力调心滚子轴承圆锥滚子轴承双列深沟球轴承推力球轴承深沟球轴承角接触轴承推力圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承轴承类型代号外球面球轴承四点接触球轴承123045678NUQJ4、滚动轴承的画法（1）深沟球轴承的画法（2）推力球轴承的画法（3）圆锥滚子轴承的画法（1）深沟球轴承的画法60°BA/2AdDA/2B/2A60000型B23深沟球轴承简化画法：dDAA/2BB/2A/2

d、D、B

根据轴承代号在画图前查标准确定。60º●

滚动轴承是标准件，在装配图中通常采用简化画法(比例画法）。●

主要参数

d(内径)D(外径)B(宽度)B23（2）推力球轴承的画法TDdA/2AT/2T/260°A23（3）圆锥滚子轴承的画法A/2A/2DdA/4TCA15°BA/2B237.3齿轮和弹簧7.3.1齿轮7.3.2弹簧

7.3.1齿轮

齿轮在机械中用于传递运动和动力、改变转速及转动方向，是应用最广泛的常用件。常见的齿轮传动如下图所示：

a)圆柱齿轮传动b)圆锥齿轮传动c)蜗杆蜗轮传动常见的齿轮传动

(1)齿轮的类型圆柱齿轮—用于两平行轴间的传动。圆锥齿轮—用于两相交轴间的传动。蜗杆、蜗轮—用于两垂直交叉轴间的传动。

(2)齿轮的齿形齿轮按轮齿方向和形状的不同分为直齿、斜齿、人字齿等。齿型轮廓曲线有渐开线、摆线、圆弧等，一般采用渐开线齿廓。

(3)齿轮的结构轮齿轮毂幅板轮缘键槽轴孔1.直齿圆柱齿轮的参数及其计算O1O2da2d’2n1pshhfhan2主动轮从动轮a中心距Z1齿数Z2齿数da1df1df2齿顶圆节圆齿根圆齿厚s齿距p槽宽eddadf齿宽bhf（1）齿轮的参数

压力角、齿形角α：两个相啮合的轮齿齿廓在接触点P处的受力方向与运动方向的夹角。若点P在分度圆上则为两齿廓公法线与两分度圆的公切线的夹角。标准齿轮的分度圆压力角为20°。通常所称压力角指分度圆压力角。P齿距P齿顶圆直径da齿根圆直径df分度圆直径d齿厚s齿顶高齿根高齿高槽宽e1.直齿圆柱齿轮的参数及其计算（1）齿轮的参数

压力角、齿形角α：齿廓曲线上与分度圆交点所作的切线与径向所夹的锐角。根据GB/T1356-2001的规定，我国采用的标准齿形角为20°。α模数m:

若用z表示齿数,分度圆周长l=π‧d=z‧p

则：d=z‧p/π

如果取p为有理数，那么d就成了无理数。（例如：z=20，p=10，则=p×z/π=10×20/π=63.66203……）。因此，为了便于计算和测量，我们取m=p/π为参数，于是：

d=mz

这样，若规定参数m为有理数，则d也为有理数。我们把m称为模数。由于模数是齿距p和π的比值，因此若齿轮的模数大，其齿距就大，齿轮的轮齿就肥大。齿轮能承受的力量也就大。只有模数和压力角都相同的齿轮才能相互啮合。圆柱齿轮标准模数m（GB/T1357-1987）第一系列0.1，0.12，0.15，0.2，0.25，0.3，0.4，0.5，0.6，0.8，1，1.25，1.5，2，2.25，3，4，5，6，8，10，12，16，20，25，32，40第二系列0.35，0.7，0.9，1.75，2.75，(3.25)，3.5，(3.75)，4.