標準件齒輪與彈簧畫法1

1、第十二章 標準件、齒輪與彈簧教學目的要求：掌握螺紋及螺紋緊固件的畫法和標注規(guī)定，掌握健、銷、齒輪的畫法，了解彈簧和滾動軸承的畫，了解螺紋的加工工藝和參數(shù)。教學重點難點：螺紋及螺紋緊固件的畫法和標注規(guī)定，健和齒輪的畫法。學時：10第一節(jié) 螺紋1.1螺紋的基本知識1.1.1螺紋的形成一個與軸線共面的平面圖形（三角形、梯形等），繞圓柱面作螺旋運動，則得到一圓柱螺旋體 螺紋。制在圓柱體外表面上的螺紋叫外螺紋。制在圓柱體內(nèi)表面上的螺紋叫內(nèi)螺紋。1.外螺紋加工方法車削外螺紋的情況：工件繞軸線作等速回轉(zhuǎn)運動，刀具沿軸線作等速移動且切入工件一定深度即能切削出螺紋。2.內(nèi)螺紋加工方法絲錐攻絲的方法：先用鉆頭鉆孔

2、，再用絲錐攻絲，鉆孔深度較深于螺紋長度車削內(nèi)螺紋的情況：工件繞軸線作等速回轉(zhuǎn)運動，刀具沿軸線作等速移動且切入工件一定深度。螺紋的工藝結(jié)構(gòu)1.螺紋倒角2. 螺紋收尾和退刀槽螺紋收尾退刀紋開始退刀外退刀槽退出車刀內(nèi)退刀槽1.2 螺紋要素1.2.1 牙型常用的有：鋸齒形梯形三角形1.普通螺紋（M）普通螺紋是常用的連接螺紋，牙型為三角形，牙型角為60°，螺紋特征代號為M。普通螺紋又分為粗牙和細牙兩種，它們的代號相同。一般連接都用粗牙螺紋。當螺紋的大徑相同時，細牙螺紋的螺距和牙型高度比粗牙小，因此細牙螺紋適用于薄壁零件的連接。2.管螺紋 (G、R、RP、RC)管螺紋主要用于連接管子，牙型為三角

3、形，牙型角為55°，管螺紋有兩類：（1）非螺紋密封的管螺紋螺紋種類為G，其內(nèi)、外螺紋均為圓柱螺紋，內(nèi)外螺紋旋合無密封能力，常用于電線管等不需要密封的管路中的連接。（2）螺紋密封的管螺紋螺紋種類代號有三種：圓錐外螺紋為R；圓錐內(nèi)螺紋（錐度1：16）為RC；圓柱內(nèi)螺紋為RP。這種螺紋可以是圓錐內(nèi)螺紋與圓錐外螺紋相連接；也可是圓柱內(nèi)螺紋和圓錐外螺紋相連接，其內(nèi)、外螺紋旋合后有密封能力，常用于水管、煤氣管、潤滑油管等。3. 梯形螺紋 (Tr)梯形螺紋為常用的傳動螺紋，牙型為等腰梯形，牙型角為30°，螺紋種類代號為Tr。4. 鋸齒形螺紋 (B)鋸齒形螺紋是一種受單向力的傳動螺紋，牙型

4、為不等腰梯形，一側(cè)邊牙型角為30°，另一邊牙型角為3°，螺紋種類代號為B。1.2.2 直徑螺紋的直徑有大徑（d或D）、小徑（d1或D1）、中徑之分。普通螺紋和梯形螺紋的大徑又稱公稱直徑。螺紋的頂徑是與外螺紋或內(nèi)螺紋牙頂相切的假想圓柱或圓錐的直徑，即外螺紋的大徑或內(nèi)螺紋的小徑；螺紋的底徑是與外螺紋或內(nèi)螺紋牙底相切的假想圓柱或圓錐的直徑，即外螺紋的小徑或內(nèi)螺紋的大徑。1.2.3 旋向螺紋有右旋和左旋之分。順時針旋轉(zhuǎn)時旋入的螺紋，稱右旋螺紋；逆時針旋轉(zhuǎn)時旋入的螺紋，稱左旋螺紋。工程上常用右旋螺紋。螺紋線數(shù)螺紋有單線和多線之分。沿一根螺旋線形成的螺紋稱單線螺紋；沿兩根以上螺旋線形成

5、的螺紋稱多線螺紋。連接螺紋大多為單線。螺紋螺距和導程螺紋相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點間的軸向距離稱為螺距。沿同一條螺旋線轉(zhuǎn)一周，軸向移動的距離稱為導程。單線螺紋的螺距等于導程，多線螺紋的螺距乘線數(shù)等于導程。1.3螺紋的畫法和標注1.外螺紋的畫法2.內(nèi)螺紋的畫法3.螺紋局部結(jié)構(gòu)的畫法與標注4.圓錐紋的畫法不可見端面的小徑或大徑的細實線圓和虛圓均可省略不畫。見下圖。只畫可見端面的螺紋小徑（粗實踐）及大徑（細實線），不可見端面的小徑和大徑的虛圓和細實線圓的均可以省略不畫，見下圖。5.牙型對非標準螺紋必須畫出牙型，可采用局剖或局部放大圖表示。見下圖。6.螺桿與螺孔的旋合部分這部分常采用剖視表示。旋合部分

6、應(yīng)按螺桿的螺紋繪制；其余未旋合部分，仍分別用螺桿或螺孔的螺紋繪制，見下圖。.7.螺紋的標注標準螺紋注在外徑上。管螺紋用指引線指在外徑上。非標準螺紋的標注，必須畫出牙型并標注全部尺寸。特殊螺紋應(yīng)在牙型代號前加注“特”字。·講解作業(yè)錯誤較普遍的問題·講授新課第2節(jié) 螺紋緊固件利用螺紋的旋緊作用，將兩個或兩個以上的零件聯(lián)接在一起的有關(guān)零件稱螺紋緊固件。螺紋緊固件是標準件，常用的螺紋緊固件有螺栓、螺柱、螺釘、螺母、墊圈等。螺紋緊固件的結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸都已標準化了，因此，一般不需另畫其零件圖，必要時可根據(jù)其規(guī)定標記從相應(yīng)標準中查出有關(guān)尺寸。2.1螺紋緊固件的規(guī)定標記(GBl23788

7、)(1)完整標記 緊固件的結(jié)構(gòu)型式、尺寸和技術(shù)要求均要用規(guī)定標記表示，其完整的規(guī)定標記內(nèi)容為：例如：細牙普通螺紋，大徑10mm，螺距l(xiāng)mm，公稱長度100mm，機械性能88級，鍍鋅鈍化(用Zn、D表示)，B級六角螺栓的完整標記為： 螺栓GB578286 M10×1×100BZn、D(2)簡化標記 標記簡化的原則： 1)標準的年代號允許省略。 2)僅有一種型式、精度、性能等級(或材料)、熱處理或表面處理時允許省略。 3)有兩種以上型式、精度、性能等級(或材料)、熱處理或表面處理時，可規(guī)定省略其中一種(在產(chǎn)品標準的標記示例中規(guī)定)。 例如：螺紋規(guī)格M12，公稱長度80mm，性能

8、等級88級，表面氧化，A級六角頭螺栓，標記可根據(jù)簡化原則簡化為：螺栓GB578286M12X802.2 螺紋緊固件的聯(lián)接畫法 螺紋緊固件的聯(lián)接形式通常有三種：螺栓聯(lián)接、螺柱聯(lián)接、螺釘聯(lián)接。螺栓、螺柱和螺釘都是在圓柱上切削出螺紋，起聯(lián)接作用，其長短都是根據(jù)被聯(lián)接零件的有關(guān)厚度決定的。螺栓用于被聯(lián)接零件允許鉆成通孔的情況。而雙頭螺柱用于被聯(lián)接零件之一較厚或不允許鉆成通孔的情況，故兩端都有螺紋，一端螺紋用于旋人被聯(lián)接零件的螺孔內(nèi)。螺釘則用于不經(jīng)常拆開和受力較小時聯(lián)接中。GBT 44591-1995規(guī)定了螺紋緊固件的裝配畫法。在裝配圖中，當剖切平面通過螺桿的軸線時，螺栓、螺柱、螺釘、螺母及墊圈等均按未

9、剖切繪制。螺紋緊固件的工藝結(jié)構(gòu)，如倒角、退刀槽、縮頸，凸肩等均可省略不畫。在裝配圖中，常用螺栓、螺釘?shù)念^部及螺母等也可采用簡化畫法。裝配畫法規(guī)定：相鄰兩零件表面接觸時畫一條粗實線，不接觸畫兩條粗實線。相鄰兩零件的剖面線方向相反或方向相同間隔不同。(1)螺栓聯(lián)接 聯(lián)接時，將螺栓桿身穿過被聯(lián)接件的通孔，在切制有 螺紋的一端套上墊圈，并用螺母擰緊，即為螺栓聯(lián)接。螺栓、螺母、墊圈的形式，公稱直徑及有關(guān)尺寸可從標準中查出。螺栓的公稱長度L是由各件的尺寸之和確定的。 l1十2mha 式中1、2為被聯(lián)接件的厚度，h為墊圈厚度，m為螺母厚度(h、m數(shù)值可由標準中查出) d為螺栓伸出螺母頂面的高度(按o2do3

10、d取值)。按上式計算出的L值是計算長度，還須在標準中取與L相近的標準長度。為了省去查表時間，螺栓聯(lián)接件的各結(jié)構(gòu)尺寸可以根據(jù)螺紋大徑d，按近似的比例關(guān)系算出。例：用M10的六角頭螺栓(GB578286)聯(lián)接兩個零件，被聯(lián)零件的厚度分別為110mm，215mm，并選用六角螺母(GB6170一86)和平墊圈(GB97185)，試畫出該螺栓聯(lián)接圖。(2)雙頭螺柱聯(lián)接 當被聯(lián)接的零件之一(如機座)較厚，不宜用螺栓聯(lián)接時，通常將較薄的零件制成通孔，較厚零件制成不通的螺孔。先使螺柱旋入端旋入螺孔，再將通孔零件穿過緊固端，最后套上墊圈擰緊螺母。在裝配圖中，雙頭螺柱聯(lián)接常采用近似畫法或簡化畫法。因為雙頭螺柱旋人

11、端的螺紋全部旋入螺孔內(nèi)，所以螺紋終止線與兩被聯(lián)接件接觸面在同一條直線上。其他部位的畫法與螺栓聯(lián)接畫法相同。畫圖時，應(yīng)按螺柱的大徑和螺孔件的材料確定旋入端的長度bm按下式計算出螺柱的長度L：螺柱長度(L)光孔件的厚度()墊圈的厚度(h)螺母厚度(m)十螺柱伸出螺母的長度o3d。根據(jù)算出的螺柱長度，從相應(yīng)螺柱標準所規(guī)定的長度系列中選取接近的標準長度。（3）螺釘聯(lián)接 當被聯(lián)接件之一較厚，而裝配后聯(lián)接件受軸向力又不大時，通常采用螺釘聯(lián)接，即螺釘穿過一個零件的通孔而旋人另一零件的螺孔，螺釘頭部壓緊被聯(lián)接件。螺紋的旋人深度bm，也是由被聯(lián)接件的材料決定的。螺釘頭各部分畫圖尺寸參看圖；螺釘長度(L)需根據(jù)螺

12、釘?shù)男褪郊奥?lián)接結(jié)構(gòu)(是否采用沉孔)來確定，例如：盤頭螺釘： L計 bm十式中 bm 螺釘旋人深度，參照表確定。 光孔零件的厚度。按計算長度L計，查閱螺釘?shù)拈L度系列，選擇與其接近的標準長度(L)。螺釘頭部的近似畫法 a)開槽沉頭螺釘 b)開槽盤頭螺釘 c)開槽緊定螺釘?shù)谌?jié)健和銷連接3.1 健連接健連接是將健同時嵌入軸與輪轂的健槽中，將軸和軸上轉(zhuǎn)動零件（如帶輪、齒輪等）連接在一起，起傳遞扭矩的作用。1.常用鍵及其標記鍵是標準件。常用的健有普通平健、半圓健和鉤頭楔健。普通平健結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便、應(yīng)用最廣泛。本書只介紹普通平健。普通平健有A型 (圓頭)、B型 (平頭)和C型 (單圓頭)三種選擇普通平

13、健時，先根據(jù)軸徑d從相關(guān)標準中查取b×h尺寸，并選取長度L，給出正確的標記。健的標記格式為：名稱b×L標準編號A 型普通平健省略“A” ，B 型或C型要在名稱后加“B”或“C”。例如 b=10、h=8、L=50的A 型普通平健，則標記為：鍵 10×50 GB/T 10961979 b=10、h=8、L=50的C型普通平健，則標記為： 鍵C 10×50 GB/T 109619792.健連接的畫法(1)健槽結(jié)構(gòu)的畫法和尺寸注法圖7-25（a）（b）表示軸和齒輪上的健槽畫法和尺寸注法。健槽的尺寸應(yīng)與健的尺寸一致，圖中b、t和t1的尺寸從標準中查表確定。(1)

14、裝配圖的畫法普通平健的兩個側(cè)面是與軸和輪轂上健槽側(cè)面的接觸面（工作面），只畫一條線；健的頂面是非接觸面，頂面與輪轂應(yīng)留有間隙，畫兩條線。如圖7-25(c)所示。第四節(jié)銷連接銷是標準件。銷連接通常用于零件間的連接或定位，連接時只能傳遞不大的扭矩。常用的銷有圓柱銷、圓錐銷和開口銷。圓錐銷做成1:50的錐度，公稱直徑指小端直徑。圓柱銷和圓錐銷的裝配要求較高，銷孔一般在被連接件裝配后同時加工，在零件圖上要注明加工要求。銷連接的畫法和銷孔的尺寸標注方法見圖。第五節(jié) 齒輪齒輪是廣泛應(yīng)用于各種機械傳動的一種常用件，用來傳遞動力，改變轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向。常用的齒輪按傳動的兩軸相對位置不同分如下三種：(1)圓柱齒輪

15、 用于平行兩軸間的傳動。(2)錐齒輪 用于相交兩軸間的傳動。(3)蝸桿與蝸輪 用于交錯兩軸間的傳動。31 圓柱齒輪 圓柱齒輪的輪齒有直齒、斜齒、人字齒等。 圓柱齒輪的外形是圓柱形，由輪齒、輪體、輻板(或輻條)、輪轂等組成。直齒圓柱齒輪是齒輪中常用的一種。 1直齒圓柱齒輪輪齒的各部分名稱及代號(1)齒頂圓 通過輪齒頂端的圓，其直徑以dm表示。(2)齒根圓 通過輪齒根部的圓，其直徑以df表示。(3)分度圓 齒頂圓與齒根圓之間的定圓，是齒輪尺寸計算的基準，其直徑用d表示。在一對標準齒輪互相嚙合時，兩齒輪的分度圓應(yīng)相切。(4)齒距 在分度圓周上，相鄰兩齒同側(cè)齒廓問的弧長，用P表示。(5)齒厚 一個輪齒

16、在分度圓上的弧長，用s表示。(6)槽寬 一個齒槽在分度圓上的弧長，用e表示。在標準齒輪中，齒厚與槽寬各為齒距的一半，即se=p2，ps+e。(7)齒頂高 從分度圓到齒頂圓間的徑向距離，以ha表示。(8)齒根高 從分度圓到齒根圓間的徑向距離，以hf表示。(9)齒高 從齒頂圓到齒根圓間的徑向距離，以h表示，hha+hf。(10)齒寬 沿齒輪軸線方向測量的輪齒寬度，以b表示。(11)齒形角(壓力角) 過齒面上分度圓處的徑向直線與齒面在該點處的切平面所夾的銳角稱齒形角，用a表示。標準齒輪的齒形角采用20º。2直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)與齒輪各部分的尺寸關(guān)系(1)模數(shù) 分度圓齒距除以圓周率所得的商

17、稱為齒輪的模數(shù)，即mp，單位為毫米(mm)。當表示齒輪的齒數(shù)為z時，其分度圓周長dzp。令mp，則dmz，即分度圓直徑等于模數(shù)與齒數(shù)之積。一對互相嚙合的齒輪，其齒距p應(yīng)相等，因此它們的模數(shù)亦應(yīng)相等。 模數(shù)是設(shè)計，制造齒輪的一個重要參數(shù)。模數(shù)越大，輪齒越厚，齒輪的承受能力也越大。不同模數(shù)的齒輪要用不同模數(shù)的刀具來加工制造。為了便于設(shè)計和加工，國家標準規(guī)定了齒輪模數(shù)的標準數(shù)值。3直齒圓柱齒輪的畫法(1)單個圓柱齒輪的畫法 (2)圓柱齒輪的嚙合畫法 在端面視圖中，嚙合區(qū)內(nèi)的齒頂圓均用粗實線繪制，也可省略不畫，相切的兩分度圓用點畫線畫出，兩齒根圓省略不畫。平行于齒輪軸線的視圖，若不作剖視，則嚙合區(qū)內(nèi)的

18、齒頂線不必畫出，此時分度線用粗實線繪制，在剖視圖上，嚙合區(qū)的投影如圖所示，一個齒輪的齒頂線與另一個齒輪的齒根線之間有0.25m的間隙，被遮擋的齒頂線也可省略不畫。輪齒嚙合區(qū)在剖視圖上的畫法第六節(jié)彈簧彈簧也是機器中的一種常用件。彈簧的用途很廣，主要作用是減振、夾緊、儲能和測力等。彈簧的種類很多，常見的彈簧有螺旋壓縮彈簧、拉伸彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧、渦卷彈簧等。本節(jié)只介紹用途最廣的圓柱螺旋壓縮彈簧。.1彈簧的規(guī)定畫法1.在平行于軸線的投影面的視圖中，其各圈輪廓畫成直線。2.當彈簧的有效圈大于4圈時，允許每端只畫兩圈，中間各圈省略不畫，且可適當縮短圖形的長度，中間用通過簧絲剖面中心的點畫線連起來。3.彈簧均

19、可畫成右旋，但左旋彈簧，不論畫成左旋或右旋必須加寫“左字”。4.在裝配圖中，彈簧中間各圈省略后，被擋住的結(jié)構(gòu)一般不畫，可見部分從彈簧的外輪廓線或從彈簧鋼絲剖面的中心線畫起?；山z直徑小于或等于2mm時，簧絲剖面可涂黑表示。彈簧也可用示意畫法畫出。.2圓柱螺旋壓縮彈簧的畫圖步驟圓柱螺旋壓縮彈簧的形狀和尺寸由以下參數(shù)決定。材料直徑d 彈簧鋼絲的直徑。彈簧外徑 D 彈簧的最大直徑。彈簧內(nèi)徑 D1 彈簧的最小直徑，D1=D-2d。彈簧中徑 D2 彈簧的內(nèi)徑和外徑的平均值，D2=(D+D1)/2=D1+d=D-d。節(jié) 距 t 除支撐圈外，相鄰兩圈的軸向距離。有效圈數(shù) n 保持等節(jié)距的圈數(shù)。支承圈數(shù) n2

20、兩端貼緊磨平的圈數(shù)。支承圈數(shù)有1.5、2、2.5圈三種，2.5圈用得最多。總 圈 數(shù) n1 有效圈與支承圈之和，n1=n+n2 。自由高度H0 彈簧在不受外力作用時的高度，H0=nt+(n2-0.5)d。展開長度 L 型材的長度，Ln1。圓柱螺旋壓縮彈簧的畫圖步驟如圖所示。1.以自由高度H0和彈簧中徑D2作矩形ABCD，圖 (a)。2.畫出支承圈部分與簧絲直徑相等的圓和半圓,圖 (b)。3.根據(jù)節(jié)距t作簧絲剖面, 圖 (c)。4.按右旋方向作簧絲剖面的切線。校核、加深、畫剖面線, 圖 (d)。對于兩端貼緊磨平的壓縮彈簧，無論支承圈數(shù)多少和末端貼緊的情況如何，都可按圖7-36畫出。圓柱螺旋壓縮彈簧零件圖的格式如圖7-37所示。彈簧的參數(shù)應(yīng)直接注在圖形上，也可在“技術(shù)要求”中說明。當需要表明彈簧的機械性能時，必須用圖解表示。圖中主視圖上方直角三角形的斜邊表示外力與彈簧變形之間的關(guān)系，其中P1、P2為彈簧的工作負荷，Pj為工作極限負荷，F(xiàn)1、F2、Fj分別為相應(yīng)負荷下彈簧的軸向變形量。第七節(jié)滾動軸承滾動軸承是用于支承轉(zhuǎn)動軸的標準組件，具有摩擦阻力小、結(jié)構(gòu)緊湊、維修方便等優(yōu)點，在機械設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。滾動軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架四部分組