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1、,9.1 螺纹与螺纹紧固件,9.2 键、销连接,9.3 齿轮,9.4 滚动轴承,9.5 弹簧,第九章 标准件和常用件及其结构要素的表示方法,在任何机器设备或部件中，被广泛应用的螺栓、螺钉、螺母、垫圈、键、销、滚动轴承等机件，其结构形状和尺寸都已标准化，称为标准件。标准件一般由专业工厂大量生产，用户只要选用即可。标准件中的螺纹牙型等结构要素不需要按正投影原理如实画出，只要按国家标准机械制图的规定，作出相应的画法和标注。,在机械的传动、减振等方面，广泛使用齿轮、弹簧等，这些在机器中大量使用的机件，称为常用件。,本章将学习这些机件的基础知识、规定画法、代号、标注及有关查表方法,9.1 螺纹和螺纹紧固
2、件,一、螺纹,1.螺纹的形成和加工方法,各种螺纹都是根据螺旋线形成原理加工而成。,加工外螺纹的方法有：,车床切削,板牙加工,碾压加工,工件,碾压板,加工内螺纹的方法有：,车床切削,丝锥攻螺纹 加工较小直径的螺孔，可先钻孔，再用丝锥攻出内螺纹。,丝锥,钻头,2.螺纹的基本要素,螺纹的基本要素有牙型、直径、线数、螺距和旋向。内外螺纹连接时，基本要素必须相等。,牙型,沿螺纹轴线方向剖切，所得到的螺纹牙齿断面的形状称为螺纹的牙型。,牙型,常见的牙型有三角形、梯形、锯齿形等。,直径,螺纹的直径有大径（d、D）、中径（d2、D2）和小径（d1、D1）之分。外螺纹的大径和内螺纹的小径亦称为顶径。,螺纹公称直
3、径为大径。,管螺纹公称直径用尺寸代号(英吋)表示。管螺纹的尺寸代号不是指螺纹大径，而是近似等于管子的孔径。即公称直径G1近似于孔径25。,线数(n),螺纹有单线和多线之分，沿一条螺旋线形成的螺纹称单线螺纹，沿两条或两条以上在轴向等距分布的螺旋线形成的螺纹，称多线螺纹。,螺距 P 和导程 S,螺距是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，导程是指在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 S。,螺距导程,螺距导程/线数,旋向,螺纹有右旋和左旋之分。当螺纹旋进时为顺时针方向旋转的，称为右旋螺纹；逆时针方向旋转的，称为左旋螺纹。,旋向的判定方法如图。,凡是牙型、直径和螺距符合标准的，
4、称为标准螺纹；牙型符合标准，直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。,3.常用标准螺纹的种类、代号、画法和标注,标准螺纹的种类及代号,根据使用要求不同，螺纹有紧固螺纹、传动螺纹、管螺纹和专用螺纹等。,常用标准螺纹的规定画法,外螺纹 d（不剖）,外螺纹 d（剖切）,作图时，螺纹的小径d10.85d。,圆锥外螺纹的画法,内螺纹 D（螺纹通孔，不剖）,内螺纹（通孔、剖切）,内螺纹 D（不通孔，不剖）,内螺纹小径 D1 0.85 D,内螺纹（不通孔、剖切）,内、外螺纹连接画法（D、d）,内外螺纹的大径与大径对齐，小径与小径对齐，粗细相反。,螺纹旋合部分应按外螺纹绘制，其余部
5、分仍按各自的画法表示。,当剖切平面过实心杆件的轴线剖切时，按不剖处理。剖面线画到粗实线。当垂直于轴线剖切时（如AA），按剖切的画法画。,常用标准螺纹的标注,普通螺纹,M 公称直径螺距 旋向 中径和顶径的公差带代号 旋合长度,粗牙螺纹的螺距省略不标。多线时注出导程（Ph）螺距（P）。右旋螺纹的旋向省略不标，左旋时加注 LH。中径和顶径的公差带代号 相同时，只标注一个公差带代号，外螺纹用小写字母表示，内螺纹用大写字母表示。旋合长度分三种：短旋合长度（S）、中等旋合长度（N）、长旋合长度（L），中等旋合长度（N）可省略不标。,例如：M 302 LH5g6g S,普通螺纹种类代号,公称直径,螺距2（粗
6、牙不标）,左旋（右旋不标）,中径公差带代号,顶径公差带代号,短旋合长度代号,在图样上的标注示例,梯形（Tr）螺纹和锯齿形（B）螺纹,Tr 公称直径 导程（螺距）旋向 公差带代号 旋合长度,单线螺纹只标螺距。梯形螺纹（Tr）只注中径公差带代号，内外螺纹常用的中径公差带代号分别为7H、7h、7e。梯形螺纹旋合长度分为N、L两组，N表示正常组，L表示加长组。当旋合长度为N组时，不注旋合长度代号。,例如：Tr4014（P7）LH8eL,例如：B4077c,梯形螺纹代号,公称直径40,公称直径40,导程14,螺距7（双线）,螺距7（单线）,长旋合长度代号,中径公差带代号,左旋（右旋不标）,中径公差带代号
7、,锯齿形螺纹代号,B 公称直径 导程（螺距）旋向 公差带代号 旋合长度,梯形螺纹和锯齿形螺纹在图样上的标注,管螺纹,（a）55非密封管螺纹标注形式：,（b）55密封管螺纹标注形式：,G 尺寸代号 公差等级旋向,螺纹特征代号 尺寸代号旋向,尺寸代号近似为管子的孔径，其单位为英寸；螺纹公差等级分A级和B级两种，A级为精密级，B级为粗糙级。内螺纹只有一种公差等级，故不注；右旋不注旋向，左旋要注“LH”。,在图样上的标注(用细实线从大径处引出),二、螺纹紧固件,1.常用螺纹紧固件,最常见的螺纹紧固件有螺栓、双头螺柱、螺母、垫圈和螺钉等。,螺栓,内六角螺钉,螺柱,螺母,弹簧垫圈,盘头螺钉,沉头螺钉,紧定
8、螺钉,平垫圈,2.常用螺纹紧固件的规定标记,名称 GB标准代号 规格d 公称长度l）,螺纹紧固件连接画法,常见螺纹紧固件连接的基本形式：,螺栓连接,螺柱连接,螺钉连接,螺母的比例画法（以螺母的规格尺寸 D=M20 为例）,单个螺纹紧固件的比例画法,画图时，可按标准查得螺栓、螺母、垫圈等尺寸后画图。也可采用近似画法，即按螺纹的规格尺寸取一定比例作图，这种作图方法应用非常广泛，希望掌握。,以2D为对角距高为0.8D画六棱柱,画截交线（以圆弧代替）,取中点，圆弧半径由作图而定,画螺孔,画30倒角,擦去作图线，完成全图,此处是直角,螺孔,螺栓的比例画法（以GB/T5780 M2050为例）,头部形状的
9、画法同螺母,头部厚度为0.7 d,螺纹长度1.52d,外螺纹的画法,倒角0.15d45,螺栓公称长度L,螺纹规格d,螺柱的比例画法(以GB/T897 M2050为例),螺纹长度,旋入端的长度根据GB/T代号确定,GB/T897bm=d,旋入端材料：钢与青铜；GB/T898bm=1.25d,旋入端材料：铸铁；GB/T899bm=1.5d,旋入端材料：铸铁或铝合金；GB/T897bm=2d,旋入端材料：铝合金,螺柱公称长度L,螺纹规格d,垫圈的比例画法(以GB/T97.1 20 为例),弹簧垫圈的比例画法(以GB/T93 20 为例),螺栓连接画法,通常用于连接受力较大、不太厚的、通孔零件。,作图
10、时，零件的通孔d0=1.1d。,擦除被挡住的图线,按投影关系作俯视图垫圈、螺母和螺栓的水平投影,螺纹中止线在两零件之间,按投影关系画左视图（不剖），注意宽相等,按装配顺序画出螺栓、垫圈和螺母,画到大径线,螺纹紧固件连接(装配图)的规定画法（GB）,(1)两零件的接触表面或具有配合要求的表面画一条线，不接触面画二条线。,(2)相邻两零件的剖面线方向应相反或间隔不等。但同一个零件在各个视图中的剖面线的方向和间隔应一致。,(3)在剖视图中，若剖切平面通过实心杆件或螺纹紧固件的轴线时，均按不剖绘制。,螺栓公称长度L连接零件的总厚度垫圈厚度（查表）螺母高度（查表）（0.30.4）d,然后查表在螺栓长度系
11、列选择接近的标准长度。,螺栓公称长度L,螺栓连接的简化画法,螺栓连接的简化画法不画倒角、不画倒角后形成的交线,内切圆不画,螺母、螺栓头部因倒角形成的交线不要画出。,倒角不画,不简化,简化后,螺柱连接画法,用于被连接件之一较厚，不适合加工成通孔，且受力较大的情况，较薄零件加工成通孔。,按装配顺序：螺柱、零件、弹簧垫圈、螺母作图,擦去被遮挡的图线,画剖面线，画俯视图,螺柱的公称长度 L被连接零件的厚度、垫圈厚度（查表）、螺母高度（查表）0.30.5d，然后在螺柱的长度系列中选取接近的标准长度。,螺柱公称长度,旋入端螺纹中止线与零件的顶面平齐,螺柱的旋入深度bm根据被连接件的材料查表确定。,用于连接
12、一个较薄、一个较厚的两零件，常用于受力不大的场合。它不需与螺母配用。用旋具（螺丝刀）连接并拧紧。,螺钉(GB/T68-2000)连接画法,螺纹中止线在螺孔之上。,螺钉公称长度L根据零件厚度旋入深度bm，然后查表取接近的标准长度。,擦去被遮挡的图线,螺纹中止线在螺孔之上,槽口的画法,槽口线45,画剖面线、俯视图,几种螺钉头部的比例画法,开槽盘头螺钉,开槽圆柱头螺钉,开槽沉头螺钉,开槽紧定螺钉,不管头部形状如何，在投影为圆的视图上，槽口线都应画成与水平方向成45。,槽宽2mm,槽口涂黑,9.2 键、销连接,一、键及其连接,机器上常用键来连接轴上的零件（如齿轮、皮带轮等），以便与轴一起转动，这种连接
13、称键连接。,普通平键,轴,轴上键槽,带轮,带轮上键槽,1.键的种类及标记,2.键和键槽的尺寸确定及其在零件图上的标注,键是标准件。键的公称尺寸应根据轴的直径查国家标准确定。键的长度应根据轮毂宽度选用（键长轮毂宽），同时满足国家标准的键长L系列。,对于普通平键，轴上键槽的长度等于键的长度。,轴与轮毂上键槽的尺寸应查相关国家标准确定。,轴和轮毂上键槽的画法和尺寸标注,键连接的作图过程（以普通平键连接为例）,按装配顺序画轴,画键,画轮毂,画剖面线,画剖切记号,这里必有间隙,这里必有间隙,普通平键连接是最常见的键连接。,3.键连接画法,二、销及其连接,销用于机器零件间的连接或定位，有时也传递一定的动力
14、。,1.销的种类及标记,2.销的连接画法,1.齿轮传动的一般知识,一、齿轮,齿轮是一种传动零件，被广泛应用于各类机器和部件的传动中。,（1）齿轮传动形式:,9.3 齿轮,两圆柱齿轮用于两平行轴间的传动,锥齿轮用于两相交轴间的传动,蜗杆与蜗轮用于两垂直交叉轴间的传动,齿轮齿条用于圆周与直线运动间的传动,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。,（2）齿轮的齿形,轮齿,轮毂,幅板,轮缘,键槽,轴孔,（3）齿轮的结构,齿数 z dpz dz(p/),齿顶圆直径为 da,齿根圆直径为 df,分度圆直径为 d,齿顶高 ha,齿根高 hf
15、,齿全高 h,齿距 pm,模数 mp/dmz,轮宽 B,（1）单个齿轮各部分名称及尺寸关系,2.直齿圆柱标准齿轮,齿厚S,槽宽e,Se,齿轮模数标准系列（GB/T1357-88）,模数m是设计、制造齿轮时的重要参数。不同模数的齿轮，要用不同模数的刀具来加工制造。为了便于设计和减少加工齿轮的刀具数量。,（2）一对啮合齿轮,只有当两个齿轮的模数和压力角相同时，才能进行啮合传动。,两齿轮啮合传动时必有一对相切的圆，且切点处速度相等。该对圆称为节圆。,在标准齿轮传动中，齿轮节圆与分度圆重合。两轮的中心距为：A=(d1+d2)/2=m(Z1+Z2)/2其传动比为：i=n1/n2=Z2/Z1,单个齿轮的画
16、法,（3）齿轮的规定画法,齿轮啮合的画法,齿轮啮合区放大图,径向剖视图啮合区放大图,端面视图啮合区放大图,直齿圆柱齿轮的工作图,3.圆锥齿轮,由于圆锥齿轮的轮齿分布在圆锥面上，所以轮齿沿圆锥素线方向的大小不同，模数、齿数、齿高、齿厚也随之变化，通常规定以大端参数为准。,（1）圆锥齿轮各部分的名称及其尺寸关系,分度圆直径 d=mz,外锥距 R=mz/2sin,齿宽 b=(0.20.35)R,齿顶高 ha=m,齿根高 hf=1.2m,齿高 h=ha+hf,齿顶圆直径da=m(z+2cos）,（2）单个圆锥齿轮画法,分度圆锥角,（3）圆锥齿轮啮合画法,计算：d1mZ1=31648 d2=mZ2324
17、72,例题1：已知一对圆锥齿轮啮合:m3,Z116,Z224，画出圆锥齿轮的啮合图。,4.齿轮和齿条啮合的画法,当齿轮直径无限大时，齿顶圆、齿根圆、分度圆和齿廓都变成直线，齿轮成为齿条。,齿轮与齿条啮合的画法与齿轮啮合画法基本相同。,滚动轴承是一种支撑旋转轴的组件。它具有摩擦小、结构紧凑的优点，被广泛地使用在机器或部件中。滚动轴承也是标准件，由专门工厂生产。,9.4 滚动轴承,一、滚动轴承的结构和分类,外圈,内圈,滚动体,保持架,1.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
18、四部分组成。,深沟球轴承主要承受径向载荷,圆锥滚子轴承 可同时承受径向和轴向载荷,推力球轴承 承受轴向载荷,2.滚动轴承的分类,二、滚动轴承的基本代号,基本代号一般由“”5位数字组成，从右往左边数起，其含义分别为：第一、二位数表示轴承的内径(代号数字04时，即00、01、02、03分别表示内径 d 10、12、15、17mm；代号数字 04时，代号数字乘以5，即为轴承内径)。第三、四位数为轴承内径系列代号，其中第三位表示直径系列，第四位表示宽度系列(深沟球轴承为0省略)，即在内径相同时，有各种不同的外径和宽度。第五位数表示轴承的类型，其中5表示推力球轴承，6表示深沟球轴承，3表示圆锥滚子轴承。
19、,例如：轴承型号为51206，它所表示的意义为：5 12 06,例如：轴承型号为6210，它所表示的意义为：6(0)2 10,规定标记为：滚动轴承 6210 GB/T276-1994,规定标记为：滚动轴承 51206 GB/T301-1995,三、滚动轴承的画法,国家标准GB/T4459.71998 中规定，在装配图中，当不需要确切表示滚动轴承的形状和结构时，可采用简化画法和规定画法来绘制滚动轴承。简化画法又可采用通用画法和特征画法来表示，但在同一张图样上一般只采用其中的一种画法。通用画法用于不需要确切表示滚动轴承的外轮廓、载荷特征和结构特征的剖视图。特征画法用于需要较形象地表示滚动轴承结构形
20、状的剖视图。规定画法用于滚动轴承产品图样、产品样本和产品标准中的剖视图。,深沟球轴承特征画法和规定画法比较：,圆锥滚子轴承特征画法和规定画法比较：,推力球轴承特征画法和规定画法比较：,滚动轴承通用画法：,1.深沟球轴承的规定画法,由D、B画出轴承外轮廓；由(D-d)/2=A画出内外圈断面；由A/2,B/2定出滚球的球心，以 A/2为直径画出滚球；由球心向上下作60斜线交于 滚球外形于两点；自所求两点即可作出外（内）圈的内（外）轮廓。画剖面线。,2.推力球轴承的规定画法,由D、T画出轴承外廓由(D-d)/2=A画出内外圈断面；由A/2，T/2定出滚珠的球心，以T/2 为直径画出滚球；由球心向上、
21、向下作30斜线交滚球 外形于两点；自所求两点即可作出左右圈的轮廓线。画剖面线。,3.圆锥滚子轴承的规定画法,由D、d、T、B、C画出轴承外轮廓；由A/2,T/2定出滚锥的中心，再作倾斜15线画出滚锥的轴线；由A/2作滚锥的外形线，补全断面；画剖面线。,弹簧的种类很多，常用的有圆柱螺旋弹簧、板弹簧、蜗卷弹簧和片弹簧等。弹簧属于常用件，它主要用于减震、夹紧、承受冲击、储存能量（如钟表发条）和测力等。其特点是受力后能产生较大的弹性变形，去除外力后能恢复原状。,9.5 弹簧,一、弹簧的种类和用途,常用弹簧,压缩弹簧,拉力弹簧,扭簧,板弹簧,蜗卷弹簧,二、圆柱螺旋压缩弹簧各部分参数和名称,簧丝直径 d。
22、,外径 D 弹簧的最大直径。,内径 D1 弹簧的最小直径。,中径 D2 弹簧的平均直径。,节距 t 除支承圈外，相 邻两圈的距离。,有效圈数n；支承圈数n2；总圈数n1。,自由高度 H0 弹簧不受外 力作用时的高度。,展开长度 L 制造弹簧时的钢丝长度。,三、圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法(GB4459.4-2003),1.单个弹簧的画法,（1）在与轴线平行的视图中，各圈的轮廓线画成直线，采用过轴线的剖视表示。,（2）螺旋弹簧均可画成右旋，但左旋螺旋弹簧不论画成左旋或右旋，一律要加注“左”字。,（3）有效圈数多于4圈时，可以只画其两端的1-2圈（不包括支承圈）。,（4）螺旋压缩弹簧并紧磨平画法如图
23、示。,画成直线,俯视图画外形的投影,画成右旋,2.圆柱螺旋压缩弹簧的画图步骤,（1）以自由高度Ho和弹簧中径D2作矩形ABCD。,（2）画出支承圈部分与簧丝直径相等的圆和半圆。,（3）以节距t作出部分簧丝的剖面轮廓。,（4）按右旋方向作相应簧丝剖面轮廓的切线。检查后擦去多余线条，加深并画上剖面线。,3.圆柱螺旋压缩弹簧在装配图中的画法,（1）在装配图中，被弹簧挡住的结构一般不画，可见部分应从弹簧的外轮廓线或从弹簧钢丝剖面的中心线画起。（2）螺旋弹簧被剖切时，允许只画弹簧丝断面。并且当弹簧丝直径2时，其断面可以涂黑表示。,只画弹簧丝断面,被弹簧挡住的结构不画,断面涂黑表示,可见部分从弹簧钢丝剖面的中心线画起,（3）当弹簧丝直径2时，允许采用示意画法。,示意画法,4.圆柱螺旋压缩弹簧工作图,本章结束,
