機(jī)械制圖課件 學(xué)習(xí)情境五標(biāo)準(zhǔn)件與常用件視圖繪制任務(wù)一-螺栓連接畫法

學(xué)習(xí)情境五：標(biāo)準(zhǔn)件與常用件視圖繪制

任務(wù)一：螺紋和螺紋連接畫法任務(wù)二：鍵連接畫法

任務(wù)三：銷連接畫法任務(wù)四：圓柱直齒齒輪嚙合畫法任務(wù)五：深溝球軸承裝配畫法任務(wù)六：圓柱螺旋壓縮彈簧畫法任務(wù)引入

根據(jù)《機(jī)械制圖基礎(chǔ)訓(xùn)練與任務(wù)書》中項目五“任務(wù)1：螺紋和螺紋連接畫法——任務(wù)實施”任務(wù)書要求,采用“規(guī)定畫法”正確表示螺栓連接畫法。要求：采用A4圖紙幅面和1∶1比例繪制圖形，繪制標(biāo)題欄，標(biāo)注必要的尺寸，給出各螺栓連接件標(biāo)準(zhǔn)代號，繪制標(biāo)題欄按“簡化標(biāo)題欄”格式繪制。

任務(wù)一：螺紋和螺紋連接畫法

1．掌握螺紋的形成和常見加工方法，螺紋的要素、螺紋的規(guī)定畫法、分類及其標(biāo)記。

2．掌握螺紋緊固件的種類、標(biāo)記及其規(guī)定畫法，螺栓連接、螺柱連接和螺釘連接的連接畫法及其應(yīng)用場合。知識目標(biāo)任務(wù)一：螺紋和螺紋連接畫法

1．能夠按照規(guī)定畫法繪制螺紋的并正確標(biāo)記。

2．能夠按照規(guī)定畫法繪制螺紋緊固件，正確繪制螺栓連接圖。技能目標(biāo)任務(wù)一：螺紋和螺紋連接畫法

（一）螺紋的形成及加工方法螺紋是一種常見結(jié)構(gòu)，它是在圓柱（或圓錐）表面上，沿著螺旋線所形成的、具有相同軸向斷面的連續(xù)凸起和溝槽。一、螺紋的基本知識圖5-1螺紋及其形成原理

在圓柱（或圓錐）外表面上加工的螺紋稱為外螺紋；在圓柱（或圓錐）內(nèi)表面上加工的螺紋稱為內(nèi)螺紋。（a）車削外螺紋（b）車削內(nèi)螺紋圖5-2螺紋的車削加工螺紋加工除了在車床上加工螺紋外，外螺紋加工方法常見的還有碾壓板加工、板牙加工等加工方法，內(nèi)螺紋加工方法常見的還有絲錐加工等加工方法。

碾壓螺紋絲錐或板牙加工螺紋圖5-3螺紋加工

（二）螺紋的結(jié)構(gòu)要素及其名稱螺紋的尺寸和結(jié)構(gòu)是由牙型、公稱直徑、線數(shù)、導(dǎo)程（或螺距）、旋向等五個要素確定的，螺紋的牙型、公稱直徑、導(dǎo)程、線數(shù)和旋向等五個要素通常被稱之為螺紋的五要素。

1、螺紋牙型螺紋牙型是指在通過螺紋軸線的斷面上，螺紋的輪廓形狀。常見的牙型有三角形、梯形、鋸齒形和矩形等，如圖5-4所示。不同種類的螺紋牙型有不同的用途。三角形螺紋鋸齒形螺紋梯形螺紋矩形螺紋圖5-4常見的螺紋牙型（a）普通螺紋（b）英制管螺紋圖5-5牙型為三角形螺紋

（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°,如圖5-5（a）所示。普通螺紋螺紋特征代號為M。普通螺紋又分為粗牙和細(xì)牙兩種，它們的代號相同。一般連接都用粗牙螺紋。當(dāng)螺紋的大徑相同時，細(xì)牙螺紋的螺距和牙型高度比粗牙小，因此細(xì)牙螺紋適用于薄壁零件的連接。

（2）英制管螺紋(G、R、RP、RC)管螺紋主要用于連接管子，牙型為三角形，牙型角為55°,如圖5-5（b）所示。管螺紋有非螺紋密封的管螺紋和螺紋密封的管螺紋兩類，非螺紋密封的管螺紋的特征代號為G，螺紋密封的管螺紋根據(jù)不同應(yīng)用場合可分為：與圓錐內(nèi)螺紋旋合的圓錐外螺紋的特征代號為R2，與圓錐外螺紋旋合的圓柱內(nèi)螺紋的特征代號為Rp,,此時的圓錐外螺紋特征代號為R1。（a）普通螺紋（b）英制管螺紋圖5-5牙型為三角形螺紋（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°，如圖5-6所示。梯形螺紋特征代號為Tr。圖5-6梯形螺紋圖5-7鋸齒形螺紋

(4)鋸齒形螺紋(B)

鋸齒形螺紋是一種受單向力的傳動螺紋，牙型為不等腰梯形，一側(cè)邊牙型角為30°，另一邊牙型角為3°，如圖5-7所示。螺紋特征代號為B。圖5-6梯形螺紋圖5-7鋸齒形螺紋

2、螺紋直徑螺紋直徑又分為大徑（d、D）、小徑（d1、D1）、和中徑（d2、D2）（外螺紋用小寫字母表示，內(nèi)螺紋用大寫字母表示）。

(1)大徑：與外螺紋的牙頂或內(nèi)螺紋牙底相重合的假想圓柱面的直徑稱為大徑。大徑即為公稱直徑。內(nèi)、外螺紋的大徑分別用D、ｄ表示。

(2)小徑：與外螺紋牙底與內(nèi)螺紋牙頂相重合的假想圓柱的直徑稱為螺紋小徑。內(nèi)、外螺紋的小徑分別用Ｄ1、ｄ1表示。

(3)中徑：它是一個假想圓柱的直徑，即在大徑和小徑之間，其母線通過牙型上的溝槽和凸起寬度相等的假想圓柱面的直徑稱為中徑。內(nèi)、外螺紋的中徑分別用Ｄ2、ｄ2表示。

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。如圖5-8所示。圖5-8螺紋直徑

3．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的螺紋稱多線螺紋。連接螺紋大多為單線。螺紋的線數(shù)用ｎ表示。如圖5-9所示。圖5-9螺紋線數(shù)、螺距、導(dǎo)程及其關(guān)系

4．螺紋螺距和導(dǎo)程相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點間的軸向距離稱為螺距，螺距用字母P表示；同一螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點間的軸向距離稱為導(dǎo)程，導(dǎo)程用字母Ph表示，如圖5-9所示。線數(shù)n、螺距P和導(dǎo)程Ph的之間的關(guān)系為：Ph＝P×n。5、螺紋旋向螺紋有右旋和左旋兩種。內(nèi)外螺紋旋合時，順時針旋入的為右旋，逆時針旋入的為左旋。螺紋旋向判定方法：沿旋進(jìn)方向觀察時，順時針旋轉(zhuǎn)時旋入的螺紋為右螺紋。逆時針旋轉(zhuǎn)時旋入的螺紋為左螺紋。如圖5-10所示。圖5-10螺紋旋向

內(nèi)、外螺紋是配合使用的，兩個相互配合的螺紋，沿螺紋軸線方向相互旋合部分的長度，稱為螺紋旋合長度螺紋牙型的結(jié)構(gòu)、尺寸都有標(biāo)準(zhǔn)系列。凡螺紋牙型、公稱直徑、螺距三項都符合標(biāo)準(zhǔn)的稱為標(biāo)準(zhǔn)螺紋；牙型符合標(biāo)準(zhǔn)，公稱直徑或螺距不符合標(biāo)準(zhǔn)的稱為特殊螺紋；牙型不符合標(biāo)準(zhǔn)的稱為非標(biāo)準(zhǔn)螺紋。

（三）螺紋分類螺紋按用途可分為四類：

1．緊固用螺紋簡稱緊固螺紋，又稱連接螺紋，用來連接零件，如普通螺紋。２．傳動用螺紋簡稱傳動螺紋，用來傳遞動力和運動，如梯形螺紋、鋸齒形螺紋和矩形螺紋等。３．管用螺紋簡稱管螺紋，如55°密封管螺紋、55°非密封管螺紋等。４．專門用途螺紋簡稱專用螺紋，如氣瓶專用螺紋等。

繪制螺紋的真實投影是十分繁瑣的事情，并且在實際生產(chǎn)中也沒有必要這樣做。為了便于繪圖，國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T4459.1—1995）對螺紋的畫法作了具體規(guī)定。按此畫法作圖并加以正確標(biāo)注就能清楚地表示螺紋的類型、規(guī)格和尺寸。二、螺紋的規(guī)定畫法

（一）外螺紋的規(guī)定畫法外螺紋畫法規(guī)定：一般用兩個視圖表示，在平行于軸線的視圖上，其大徑畫成粗實線，小徑畫成細(xì)實線（小徑近似的畫成大徑的0.85倍），螺紋的倒角或倒圓也應(yīng)畫出；螺紋的終止線畫成粗實線，螺紋長度計算到螺紋終止線處。在投影為圓的視圖上，表示大徑的圓畫成粗實線，表示小徑的細(xì)實線圓只畫出約3/4圈（空出約1/4圈的位置不做具體規(guī)定），倒角圓省略不畫。如圖5-11所示；外螺紋剖開表示時，終止線只畫一小段粗實線到小徑處，剖面線應(yīng)畫到粗實線。圖5-11外螺紋的規(guī)定畫法

（二）內(nèi)螺紋的規(guī)定畫法內(nèi)螺紋畫法規(guī)定：一般用兩個視圖表示。其投影為非圓的視圖通常剖視表示，大徑畫成細(xì)實線，小徑及螺紋終止線畫成粗實線，剖面線畫到粗實線為止；在投影為圓的視圖中，表示小徑的圓畫成粗實線，表示大徑的細(xì)實線圓只畫約3/4圈。規(guī)定倒角圓可省略不畫。如圖5-12所示。圖5-12內(nèi)螺紋畫法

若繪制不穿通的螺孔（又稱盲孔）時，一般應(yīng)將鉆孔深度與螺孔的深度分別畫出，一般鉆孔深度應(yīng)比螺孔深度大0.2D-0.5D(D為螺紋大徑)，鉆孔頭部的錐頂角應(yīng)畫成120°。如圖5-13所示。圖5-13不穿通的螺孔的畫法

未剖視（不可見）螺紋采用視圖表達(dá)時均用細(xì)虛線繪制，如圖5-14所示。圖5-14內(nèi)螺紋未剖視畫法

（三）螺紋連接畫法內(nèi)外螺紋旋合（連接）后，用剖視圖表示螺紋連接時，旋合部分按外螺紋的畫法繪制，未旋合部分按各自原有的畫法繪制。畫圖時必須注意：表示內(nèi)、外螺紋大徑的細(xì)實線和粗實線，以及表示內(nèi)、外螺紋小徑的粗實線和細(xì)實線應(yīng)分別對齊；按規(guī)定，在剖切平面通過螺紋軸線的剖視圖中，實心螺桿按不剖繪制。如圖5-15所示。圖5-15螺紋連接畫法

螺孔與螺孔相貫或螺孔與光孔相貫時，其畫法如圖5-16所示。圖5-16螺孔與螺孔相貫或螺孔與光孔相貫畫法

四、螺紋公差帶的選用在生產(chǎn)中為了減少刀具、量具的規(guī)格和種類，國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了既能滿足當(dāng)前需要而數(shù)量又有限的常用公差帶。表中規(guī)定了優(yōu)先、其次和盡可能不用的選用順序。表5-4普通螺紋選用公差帶

注：帶“*”的公差帶優(yōu)先選用，不帶“*”的公差帶其次選用，加括號的公差帶盡量不用，大量生產(chǎn)的精制紫固螺紋推薦采用帶方框的公差帶。

（一）

配合精度的選用

GB/T197—2003中規(guī)定螺紋的配合精度分精密、中等和粗糙三個等級。精密級螺紋主要用于要求配合性能穩(wěn)定的螺紋；中等級用于一般用途的螺紋；粗糙級用于不重要或難以制造的螺紋，如長盲孔攻螺紋或熱軋棒上的螺紋。一般以中等旋合長度下的6級公差等級為中等精度的基準(zhǔn)。（二）旋合長度的確定由于短件易加工和裝配，長件難加工和裝配，因此螺紋旋合長度影響螺紋連接件的配合精度和互換性。國家標(biāo)準(zhǔn)中對螺紋連接規(guī)定了短、中等和長三種旋合長度，分別用S、N、L表示(見表5-5)，一般優(yōu)先選用中等旋合長度。表5-5螺紋的旋合長度(摘錄)單位：mm

（三）公差等級和基本偏差的確定根據(jù)配合精度和旋合長度，由表5-4中選定公差等級和基本偏差，具體數(shù)值見表5-3和表5-2。（四）配合的選用內(nèi)外螺紋配合的公差帶可以任意組合成多種配合，在實際使用中，主要根據(jù)使用要求選用螺紋的配合。為保證螺母、螺栓旋合后同軸度較好和足夠的連接強(qiáng)度，選用最小間隙為零的配合(H/h)；為了拆裝方便和改善螺紋的疲勞強(qiáng)度，可選用小間隙配合(H/g和G/h)；需要涂鍍保護(hù)層的螺紋，間隙大小取決于鍍層厚度。

在圖樣中，為了表示螺紋的五要素及其允許的尺寸變動范圍等要求，必須對螺紋進(jìn)行標(biāo)注。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)螺紋用規(guī)定的標(biāo)記標(biāo)注，并標(biāo)注在螺紋的公稱直徑上，以區(qū)別不同種類的螺紋。（一）普通螺紋的標(biāo)注普通螺紋的完整標(biāo)記，由螺紋代號、公差帶代號和旋合長度代號三部分組成。普通螺紋用尺寸標(biāo)注形式注在內(nèi)、外螺紋的大徑上，其標(biāo)注的具體項目和格式如下：五、螺紋的標(biāo)記及標(biāo)注螺紋代號公稱直徑×導(dǎo)程（螺距）旋向－公差帶代號－旋合長度代號

普通螺紋的螺紋代號用字母“M”表示。

普通粗牙螺紋不必標(biāo)注螺距，普通細(xì)牙螺紋必須標(biāo)注螺距。

對于多線螺紋，其螺距一項應(yīng)為“Ph導(dǎo)程P螺距”，公稱直徑、導(dǎo)程和螺距數(shù)值的單位為mm。右旋螺紋不必標(biāo)注，左旋螺紋應(yīng)標(biāo)注字母“LH”。中徑公差帶代號和頂徑公差帶代號由表示公差等級的數(shù)字和字母組成。大寫字母代表內(nèi)螺紋，小寫字母代表外螺紋。頂徑是指外螺紋的大徑和內(nèi)螺紋的小徑，若兩組公差帶相同，則只寫一組。表示內(nèi)、外螺紋旋合時，內(nèi)螺紋公差帶在前，外螺紋公差帶在后，中間用“／”分開。在特定情況下，中等公差精度螺紋不注公差帶代號（內(nèi)螺紋：5H，公稱直徑小于和等于1.4mm時；6H，公稱直徑大于和等于1.6mm時。外螺紋：6h，公稱直徑小于和等于1.4mm時；6h，公稱直徑大于和等于1.6mm時。）普通螺紋的旋合長度分為短、中、長三組，其代號分別是S、N、L。若是中等旋合長度，其旋合代號N可省略。例如：

（二）梯形螺紋的標(biāo)注梯形螺紋的完整標(biāo)記，由螺紋代號、公差帶代號及旋合長度代號三部分組成。具體的標(biāo)記格式，分下列兩種情況。單線梯形螺紋代號：多線梯形螺紋代號：

（三）管螺紋的標(biāo)注管螺紋適用于水管、油管、煤氣管等薄壁管子的連接，為英寸制螺紋，可分為55°螺紋密封的管螺紋和55°非螺紋密封的管螺紋。

1．非螺紋密封的管螺紋非螺紋密封的管螺紋標(biāo)記方法如下：

非螺紋密封的內(nèi)、外管螺紋特征代號為“G”。管螺紋的公稱直徑（尺寸代號）不表示螺紋大徑，而一般是指加工有管螺紋的管孔直徑。因而用指引線指在管螺紋大徑上來標(biāo)注，單位為英寸。只有非螺紋密封的外管螺紋，分為A、B兩個等級，在尺寸代號后注明。對內(nèi)螺紋，不標(biāo)記公差等級代號。2．用螺紋密封的管螺紋用螺紋密封的管螺紋，標(biāo)記格式如下：

（一）常用螺紋緊固件的種類和標(biāo)記通過螺紋起連接作用的零件稱為螺紋緊固件，也稱螺紋連接件，常用的有螺栓、螺柱（也稱雙頭螺柱）、螺釘、墊圈、螺母等。圖5-18常用的螺紋緊固件五、螺紋緊固件及其連接表5-7常用的螺紋緊固件的標(biāo)記示例表5-7常用的螺紋緊固件的標(biāo)記示例表5-7常用的螺紋緊固件的標(biāo)記示例

（二）螺紋緊固件及其連接畫法

1、螺紋緊固件畫法螺紋緊固件畫法通常有兩種畫法：查表法和比例法。通過查表獲得螺紋緊固件各個參數(shù)，按照參數(shù)進(jìn)行畫圖的方法，稱為查表法。將螺紋緊固件各部分尺寸用與公稱直徑（d、D）的不同比例畫出的方法，稱為比例法，采用比例法繪制螺紋緊固件。

螺栓平墊片圖5-19螺紋緊固件畫法螺母緊固件六角頭簡化畫法圖5-19螺紋緊固件畫法2、

螺紋緊固件連接常見的螺紋緊固件連接形式有：螺栓連接、雙頭螺柱連接和螺釘連接。螺紋連接件是標(biāo)準(zhǔn)件，一般不畫零件圖，只畫裝配圖。連接圖的畫法應(yīng)符合裝配圖畫法中的基本規(guī)定：兩零件的接觸表面只畫一條粗實線；凡不接觸表面，無論間隙大小，在圖上應(yīng)畫出間隙，間隙過小時按夸大畫法畫出。相鄰兩個零件的剖面線方向應(yīng)相反；或方向一致但間隔有明顯不同。同一零件在各個剖視圖中的剖面線方向與間隔應(yīng)一致。

當(dāng)剖切平面通過螺紋連接件的軸線時，如螺栓、螺釘、螺柱、螺母、墊圈、銷、鍵、球及軸等這些零件均按未剖繪制。若有特殊要求時，可采用局部剖視。彈簧墊圈的斜槽可用與螺桿軸線成30°角的兩條平行線表示。

采用簡化畫法表示時，螺紋緊固件的工藝結(jié)構(gòu)（倒角、退刀槽、縮頸、凸肩等）均可省略不畫，不穿通螺孔的鉆孔深度也可不表示，僅按有效螺紋部分的深度畫出。（1）螺栓連接的畫法

螺栓連接用于連接兩個不太厚、并容易鉆出通孔的零件。圖5-19螺栓連接比例畫法圖5-20螺栓連接簡化畫法

畫圖時首先根據(jù)螺栓連接件的厚度和螺栓的大徑，從有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中查出螺栓、螺母、墊圈的相關(guān)尺寸，螺栓的有效長度L估算：

有效長度L≈被連接件的厚度（t1+t2）+墊圈厚度（h≈0.15d）+螺母厚度（m≈0.8d）+螺栓伸出螺母的長度（0.3~0.4）d

根據(jù)上式估算出的螺栓長度，再從相應(yīng)的螺栓標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的長度系列中選取接近的標(biāo)準(zhǔn)長度。圖5-19螺栓連接比例畫法

（2）螺柱連接的畫法雙頭螺柱連接一般用于被連接件之一比較厚或不允許加工成通孔，不便使用螺栓連接，或者拆卸頻繁，不宜使用螺釘連接的場合。如圖5-21所示。圖5-21螺柱連接的比例畫法

連接前，上方零件加工成通孔（一般為1.1d）,下方零件先加工一直徑約為0.85d的光孔，孔深為H1+d，然后在孔內(nèi)加工螺紋，螺孔深度為H1+0.5d.H1為螺柱旋入端的長度，由被旋入零件的材料決定：

當(dāng)材料為鋼或青銅時，H1=dGB/T897—1988

當(dāng)材料為鑄鐵時，H1=1.25dGB/T898—1988H1=1.5dGB/T899—1988

當(dāng)材料為鋁合金等輕金屬時，H1=2dGB/T900—1988

連接時，將螺柱旋入端完全旋入下方零件的螺孔，然后穿過被連接零件的通孔，套上墊