《机械制图与计算机绘图》课件1第7章

第七章标准件及常用件第一节

螺纹及其连接件

第二节

齿轮

第三节

键连接和销连接

第四节

滚动轴承

第五节

弹簧

第一节

螺纹及其连接件

螺纹是零件上常见的一种结构。螺纹分外螺纹和内螺纹两种，成对使用。在圆柱体外表面上加工的螺纹称为外螺纹，在圆柱孔内表面上加工的螺纹称为内螺纹。螺纹一般是在车床上加工的，如图7-1所示。对尺寸小的螺纹孔，可用绞刀加工，如图7-2所示。

图7-1车床加工外、内螺纹

图7-2小尺寸螺纹孔的加工

一、螺纹的五个要素

1．牙型在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状称为牙型。常见的牙型有三角形、梯形、锯齿形和矩形，如图7-3所示。

图7-3牙型(a)普通螺纹；(b)管螺纹；(c)梯形螺纹；(d)锯齿型螺纹；(e)矩形螺纹

2．直径螺纹直径有大径(d、D)、小径(d1、D1)、中径(d2、D2)之分。其中，外螺纹的大径d和内螺纹的小径D1也称为顶径。公称直径是代表螺纹尺寸的直径，一般是指螺纹大径的基本尺寸，如图7-4所示。

图7-4螺纹的直径

3．线数n

螺纹有单线与多线之分。沿一条螺旋线所形成的螺纹称为单线螺纹；沿两条或两条以上在轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹称为多线螺纹，如图7-5所示。

图7-5螺距和导程(a)单线螺纹；(b)多线螺纹

4．螺距P和导程Ph螺距是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。导程是指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。螺距、导程、线数的关系是：螺距P＝导程Ph/线数n，如图7-5所示。

5．旋向内、外螺纹旋合时的旋转方向称为旋向，它有左旋、右旋之分。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。旋向的判别可用图7-6所示的方法：将螺杆轴线垂直放置，看螺旋线，左面高为左旋螺纹，右面高为右旋螺纹。只有牙型、大径、螺距、线数和旋向等要素都相同的内、外螺纹才能旋合在一起。常见的螺纹是单线、右旋。

图7-6旋向

左旋

右旋

二、螺纹的画法

1．外螺纹的画法如图7-7所示，外螺纹大径用粗实线表示，小径用细实线表示，小径比大径约为0.85∶1。在非圆视图上，螺纹终止线画粗实线。在端视图上，小径画3/4的细实线圆，倒角圆不画。

图7-7外螺纹的画法(a)普通螺纹画法；(b)管螺纹画法

2．内螺纹的画法如图7-8所示，在剖视图中，内螺纹大径用细实线表示，小径用粗实线表示，螺纹终止线用粗实线表示。在端视图上，大径画3/4细实线圆，倒角圆不画。

图7-8内螺纹的画法(a)外形画法；(b)剖视图画法

3．螺纹连接的画法如图7-9所示，在剖视图中，内、外螺纹旋合部分按外螺纹的画法绘制，其余仍按各自的画法绘制。

图7-9螺纹连接的画法

三、螺纹的种类和标注

1．螺纹的种类螺纹按用途分为连接螺纹和传动螺纹。连接螺纹主要有粗牙普通螺纹、细牙普通螺纹、圆柱管螺纹和圆锥管螺纹。传动螺纹有梯形螺纹、锯齿螺纹和方牙螺纹。

2．螺纹的标注

(1)普通螺纹。普通螺纹在大径处按尺寸标注的形式进行标注，如图7-10所示。普通螺纹的标注由螺纹代号、螺纹公差带代号和螺纹旋合长度代号组成。螺纹代号包括特征代号“M”、公称直径、螺距和旋向。公称直径为螺纹大径；粗牙普通螺纹不标注螺距，细牙普通螺纹必须标注螺距；右旋螺纹的旋向省略不注，左旋标注代号“LH”。

公差带代号由数字和字母组成，一般中径和顶径的公差带代号都要标注。当中径和顶径的公差带代号相同时，可注写一个代号。螺纹旋合长度代号用字母S、N、L表示，分别代表螺纹旋合长度为短、中、长三种。当旋合长度为中等时可省略不注。

图7-10普通螺纹的标注

(2)管螺纹。管螺纹的标注一律注在引出线上，引出线从大径处引出。管螺纹的标注由螺纹特征代号、尺寸代号和旋向代号三部分组成，如图7-11所示。管螺纹分为螺纹密封的管螺纹和非螺纹密封的管螺纹两种。螺纹密封的管螺纹的代号为“R”，非螺纹密封的管螺纹的代号为“G”。管螺纹的尺寸代号是指管子的内径，单位为英寸。管螺纹的公差等级只有一种，一般不标注，但当非螺纹密封的管螺纹为外螺纹时，其中径公差等级分A、B两种，A级必须标注。

图7-11管螺纹的标注

(3)梯形螺纹。梯形螺纹的标注方法与普通螺纹相同，其特征代号为“Tr”，多线螺纹螺距必须标注成公称直径×导程(P螺距)，旋合长度只分为N、L，N可省略不注，如图7-12所示。锯齿形螺纹的标记及标注形式与梯形螺纹相同，其特征代号为“B”。矩形螺纹为非标准螺纹，无特征代号，必须标注螺纹牙型尺寸。

图7-12梯形螺纹的标注

四、螺纹连接件螺纹连接件种类很多，常用的螺纹连接件有：螺栓、双头螺柱、螺钉以及螺母、垫圈等，如图7-13所示，它们的标记示例如表7-１所示。常见的连接形式有：螺栓连接、双头螺柱连接和螺钉连接。

图7-13常用螺纹连接件

表7-1常用螺纹紧固件的名称、标记和图例

表7-1常用螺纹紧固件的名称、标记和图例

1.螺栓连接螺栓连接所用的连接件有螺栓、螺母、垫圈等，适用于连接两块较薄的零件，如图7-14所示。螺纹连接图一般用比例画法绘制。当剖切平面通过连接件的轴线时，则螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈等均按未剖切绘制，即只画外形；螺纹连接件上的工艺结构，如倒角、退刀槽、缩颈、凸肩等均可省略不画。两个零件接触面处只画一条粗实线，不得将轮廓线加粗。凡不接触的表面，不论间隙多小，在图上应画出间隙，如螺栓与孔之间应画出间隙。在剖视图中，相互接触的两个零件其剖面线方向应相反。而同一个零件在各剖视图中，剖面线的倾斜方向和间隔应相同。

图7-14螺栓连接

2．螺柱连接螺柱连接件常用双头螺柱、螺母和弹簧垫圈，适用于一薄一厚的两块零件连接，如图7-15所示。双头螺柱的连接图一般用比例画法绘制。注意螺纹终止线的位置。弹簧垫圈槽左斜60°，或用2b宽的粗线绘制。

3．螺钉连接螺钉连接适用于一簿一厚的两块零件连接，厚的零件上加工螺孔，薄的零件上加工光孔，用在受力较小，不经常拆卸的地方。如图7-16所示，螺钉连接图采用简化画法，画图时注意螺纹终止线在两零件连接线上方，螺钉头部的槽线在端视图上画成与水平成45°。

图7-15螺柱连接

图7-16螺钉连接(a)立体图；(b)开槽圆柱头螺钉；(c)开槽沉头螺钉

第二节

齿

轮

齿轮是传动零件，它能将一根轴的动力及旋转运动传递给另一根轴，也可改变转速和旋转方向。如图7-17所示，常用的齿轮按两轴的相对位置分为如下三种：

(1)圆柱齿轮，用于平行两轴间的传动。

(2)圆锥齿轮，用于垂直相交两轴间的传动。

(3)蜗轮与蜗杆，用于垂直交错两轴间的传动。

图7-17齿轮传动(a)圆柱齿轮；(b)圆锥齿轮；(c)蜗轮与蜗杆

一、直齿圆柱齿轮1．直齿圆柱齿轮的各部分名称、代号及计算公式直齿圆柱齿轮各部分的名称、代号如图7-18所示。

图7-18直齿圆柱齿轮的名称及代号

(1)齿顶圆。通过齿轮轮齿顶端的圆称为齿顶圆，其直径用“da”表示。

(2)齿根圆。通过齿轮轮齿根部的圆称为齿根圆，其直径用“df”表示。

(3)分度圆。在齿轮上有一个用来在设计和加工时计算尺寸的基准圆，即分度圆。它是一个假想圆，在该圆上，齿厚与齿槽宽相等。分度圆直径用“d”表示。

(4)节圆。在两齿轮啮合时，齿廓的接触点将齿轮的连心线分为两段，即分别以O1、O2为圆心，以到切点的距离为半径所画的圆，称为节圆。齿轮的传动就可以假想成这两个圆在作无滑动的纯滚动。正确安装的标准齿轮，其分度圆和节圆相等。

(5)齿顶高。分度圆到齿顶圆之间的径向距离，称为齿顶高，用“ha”表示。

(6)齿根高。分度圆到齿根圆之间的径向距离，称为齿根高，用“hf”表示。

(7)齿高。齿顶圆到齿根圆之间的径向距离，称为齿高，用“h”表示。

(8)齿厚。在分度圆上，同一齿两侧齿廓之间的弧长，称为齿厚，用“S”表示。

(9)齿槽宽。在分度圆上，齿槽宽度的弧长，称为齿槽宽。

(10)齿距。在分度圆上，相邻两齿同侧齿廓之间的弧长，称为齿距，用“p”表示。

(11)中心距。两齿轮回转中心的连线称为中心距，用“a”表示。

(12)模数。如图7-18所示，分度圆大小与齿距p和齿数z有关，即

πd=pz

或

令m＝p/π，则d＝mz。

m称为模数，单位为毫米，模数的大小直接反映出轮齿的大小。一对相互啮合的齿轮，其模数必须相等。为了便于设计和制造齿轮，减少齿轮加工的刀具，模数已标准化，如表7-2所示。

表7-2标

准

模

数

表7-3直齿圆柱齿轮各部分尺寸的计算公式

2.齿轮画法

(1)单个圆柱齿轮的画法。如图7-19所示，齿轮的齿顶线和齿顶圆线用粗实线绘制；分度线和分度圆用细点画线绘制；齿根线和齿根圆用细实线绘制，也可省略不画。在剖视图中，当剖切平面通过齿轮轴线时，齿根线用粗实线绘制，轮齿部分采用规定画法，按不剖处理，即轮齿部分不画剖面线。

图7-19单个圆柱齿轮的画法(a)立体图；(b)外形；(c)剖视

(a)(b)(c)

(2)两圆柱齿轮啮合的画法。如图7-20所示，在垂直于齿轮轴线的投影面的视图中，啮合区内的齿顶圆均用粗实线绘制，也可省略不画；两分度圆用点画线画成相切；两齿根圆省略不画。在剖视图中，啮合区内的两条节线重合为一条，用细点画线绘制；两条齿根线都用粗实线画出；两条齿顶线的其中一条用粗实线绘制，而另一条用虚线绘制或省略不画。

图7-20圆柱齿轮的啮合画法(a)外形；(b)剖视

二、圆锥齿轮图7-21所示为单个锥齿轮的画法和锥齿轮的啮合图。

图7-21直齿圆锥齿轮的画法(a)单个锥齿轮的画法；(b)锥齿轮的啮合图三、蜗轮、蜗杆图7-22所示为蜗轮、蜗杆的画法和啮合图。

图7-22蜗轮、蜗杆的画法和啮合图(a)蜗轮的画法；(b)蜗杆的啮合图；(c)蜗轮、蜗杆啮合外形图；(d)蜗轮、蜗杆啮合剖视图

第三节

键连接和销连接一、键连接为了使齿轮、带轮等零件和轴一起转动，通常在孔和轴上分别切割出键槽，用键将轴、轮连接起来进行传动。

1．常用键的型式和标记键是标准件，常用的键有普通平键、半圆键、钩头楔键等。其结构型式尺寸都有相应的规定。本节主要介绍普通平键及其连接画法，如表7-4所示。

表7-4普通平键的种类、型式、标记和连接画法

2．键槽的画法及尺寸标注键连接的轴和轮上的键槽尺寸可查表确定，轴键槽和轮键槽的画法及尺寸标注如图7-23所示。

图7-23键槽的画法与尺寸标注(a)轴键槽的尺寸标注；(b)轮键槽的尺寸标注

3.键连接的画法如表7-4所示，普通平键连接在装配图上时采用剖视图画法，主视图中轴、键被纵向剖切时按不剖绘制，为了表示键在轴上的装配情况，采用局部剖；左视图键被横向剖切时要画上剖面符号。

二、销连接销是标准件，主要用于零件间的连接或定位。常用的销有圆柱销、圆锥销和开口销。圆柱销、圆锥销和开口销的型式、标记和连接画法如表7-5所示。

表7-5销的种类、型式、标记和连接画法

表7-5销的种类、型式、标记和连接画法

第四节

滚

动

轴

承

一、滚动轴承的构造和种类如图7-24所示，滚动轴承的结构由外圈、内圈、滚动件、隔离圈等零件组成。滚动轴承的种类主要有三种：向心轴承——主要承受径向载荷，如深沟球轴承；推力轴承——主要承受轴向载荷，如推力球轴承；向心推力轴承——同时承受径向载荷和轴向载荷，如圆锥滚子轴承。

图7-24滚动轴承的构造及种类

向心轴承

推力轴承

向心推力轴承

二、滚动轴承的代号滚动轴承的代号是由字母和数字组成的，用来表示滚动轴承的结构、尺寸、公差等级、技术性能等，它由基本代号、前置代号和后置代号构成。基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸，是轴承代号的基础。轴承代号中数字和字母的内涵和标注见GB/T272。

例：深沟球轴承6204规定标记为：轴承6204GB/T4663，其中：6——类型代号，表示深沟球轴承。2——尺寸系列代号。

04 ——表示轴承内径的两位数字，在“04”以上时，用这组数字乘以5，即为轴承内径的尺寸，如d＝04×5＝20，则轴承内径为20(单位为mm)。表示轴承内径的两位数字在“04”以下时，标准规定：00表示d＝10；01表示d＝12；02表示d＝15；03表示d＝17。

三、滚动轴承的画法滚动轴承是标准组件，使用时必须按要求选用。当需要画滚动轴承的图形时，可采用简化画法或示意画法，如表7-6所示。

表7-6常用滚动轴承的类型、结构和表示法

表7-6常用滚动轴承的类型、结构和表示法

第五节

弹

簧

弹簧是一种常用零件，是一种能储存能量的零件，可用来减震、夹紧、储能和测量等。弹簧的种类很多，用途很广。本节只介绍圆柱螺旋弹簧，其中常用的有压缩弹簧、拉伸弹簧和扭转弹簧，如图7-25所示。下面仅介绍圆柱螺旋压缩弹簧的画法和尺寸计算。

图7-25圆柱螺旋弹簧

压缩弹簧

拉伸弹簧

扭转弹簧

一、圆柱螺旋压缩弹簧各部分的名称及尺寸关系图7-26所示为圆柱螺旋压缩弹簧各部分的名称及尺寸关系。

图7-26圆柱螺旋压缩弹簧(a)外形的画法；(b)剖视的画法

图中包括：

(1)钢丝直径d。

(2)弹簧外径D。

(3)弹簧内径D1：D1＝D－2d。

(4)弹簧中径D2：D1＝D－d。

(5)节距t。