《機械制圖與計算機繪圖》課件1第7章

第七章標準件及常用件第一節(jié)

螺紋及其連接件

第二節(jié)

齒輪

第三節(jié)

鍵連接和銷連接

第四節(jié)

滾動軸承

第五節(jié)

彈簧

第一節(jié)

螺紋及其連接件

螺紋是零件上常見的一種結(jié)構(gòu)。螺紋分外螺紋和內(nèi)螺紋兩種，成對使用。在圓柱體外表面上加工的螺紋稱為外螺紋，在圓柱孔內(nèi)表面上加工的螺紋稱為內(nèi)螺紋。螺紋一般是在車床上加工的，如圖7-1所示。對尺寸小的螺紋孔，可用絞刀加工，如圖7-2所示。

圖7-1車床加工外、內(nèi)螺紋

圖7-2小尺寸螺紋孔的加工

一、螺紋的五個要素

1．牙型在通過螺紋軸線的剖面上，螺紋的輪廓形狀稱為牙型。常見的牙型有三角形、梯形、鋸齒形和矩形，如圖7-3所示。

圖7-3牙型(a)普通螺紋；(b)管螺紋；(c)梯形螺紋；(d)鋸齒型螺紋；(e)矩形螺紋

2．直徑螺紋直徑有大徑(d、D)、小徑(d1、D1)、中徑(d2、D2)之分。其中，外螺紋的大徑d和內(nèi)螺紋的小徑D1也稱為頂徑。公稱直徑是代表螺紋尺寸的直徑，一般是指螺紋大徑的基本尺寸，如圖7-4所示。

圖7-4螺紋的直徑

3．線數(shù)n

螺紋有單線與多線之分。沿一條螺旋線所形成的螺紋稱為單線螺紋；沿兩條或兩條以上在軸向等距分布的螺旋線所形成的螺紋稱為多線螺紋，如圖7-5所示。

圖7-5螺距和導程(a)單線螺紋；(b)多線螺紋

4．螺距P和導程Ph螺距是指相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。導程是指同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。螺距、導程、線數(shù)的關(guān)系是：螺距P＝導程Ph/線數(shù)n，如圖7-5所示。

5．旋向內(nèi)、外螺紋旋合時的旋轉(zhuǎn)方向稱為旋向，它有左旋、右旋之分。順時針旋轉(zhuǎn)時旋入的螺紋稱為右旋螺紋；逆時針旋轉(zhuǎn)時旋入的螺紋稱為左旋螺紋。旋向的判別可用圖7-6所示的方法：將螺桿軸線垂直放置，看螺旋線，左面高為左旋螺紋，右面高為右旋螺紋。只有牙型、大徑、螺距、線數(shù)和旋向等要素都相同的內(nèi)、外螺紋才能旋合在一起。常見的螺紋是單線、右旋。

圖7-6旋向

左旋

右旋

二、螺紋的畫法

1．外螺紋的畫法如圖7-7所示，外螺紋大徑用粗實線表示，小徑用細實線表示，小徑比大徑約為0.85∶1。在非圓視圖上，螺紋終止線畫粗實線。在端視圖上，小徑畫3/4的細實線圓，倒角圓不畫。

圖7-7外螺紋的畫法(a)普通螺紋畫法；(b)管螺紋畫法

2．內(nèi)螺紋的畫法如圖7-8所示，在剖視圖中，內(nèi)螺紋大徑用細實線表示，小徑用粗實線表示，螺紋終止線用粗實線表示。在端視圖上，大徑畫3/4細實線圓，倒角圓不畫。

圖7-8內(nèi)螺紋的畫法(a)外形畫法；(b)剖視圖畫法

3．螺紋連接的畫法如圖7-9所示，在剖視圖中，內(nèi)、外螺紋旋合部分按外螺紋的畫法繪制，其余仍按各自的畫法繪制。

圖7-9螺紋連接的畫法

三、螺紋的種類和標注

1．螺紋的種類螺紋按用途分為連接螺紋和傳動螺紋。連接螺紋主要有粗牙普通螺紋、細牙普通螺紋、圓柱管螺紋和圓錐管螺紋。傳動螺紋有梯形螺紋、鋸齒螺紋和方牙螺紋。

2．螺紋的標注

(1)普通螺紋。普通螺紋在大徑處按尺寸標注的形式進行標注，如圖7-10所示。普通螺紋的標注由螺紋代號、螺紋公差帶代號和螺紋旋合長度代號組成。螺紋代號包括特征代號“M”、公稱直徑、螺距和旋向。公稱直徑為螺紋大徑；粗牙普通螺紋不標注螺距，細牙普通螺紋必須標注螺距；右旋螺紋的旋向省略不注，左旋標注代號“LH”。

公差帶代號由數(shù)字和字母組成，一般中徑和頂徑的公差帶代號都要標注。當中徑和頂徑的公差帶代號相同時，可注寫一個代號。螺紋旋合長度代號用字母S、N、L表示，分別代表螺紋旋合長度為短、中、長三種。當旋合長度為中等時可省略不注。

圖7-10普通螺紋的標注

(2)管螺紋。管螺紋的標注一律注在引出線上，引出線從大徑處引出。管螺紋的標注由螺紋特征代號、尺寸代號和旋向代號三部分組成，如圖7-11所示。管螺紋分為螺紋密封的管螺紋和非螺紋密封的管螺紋兩種。螺紋密封的管螺紋的代號為“R”，非螺紋密封的管螺紋的代號為“G”。管螺紋的尺寸代號是指管子的內(nèi)徑，單位為英寸。管螺紋的公差等級只有一種，一般不標注，但當非螺紋密封的管螺紋為外螺紋時，其中徑公差等級分A、B兩種，A級必須標注。

圖7-11管螺紋的標注

(3)梯形螺紋。梯形螺紋的標注方法與普通螺紋相同，其特征代號為“Tr”，多線螺紋螺距必須標注成公稱直徑×導程(P螺距)，旋合長度只分為N、L，N可省略不注，如圖7-12所示。鋸齒形螺紋的標記及標注形式與梯形螺紋相同，其特征代號為“B”。矩形螺紋為非標準螺紋，無特征代號，必須標注螺紋牙型尺寸。

圖7-12梯形螺紋的標注

四、螺紋連接件螺紋連接件種類很多，常用的螺紋連接件有：螺栓、雙頭螺柱、螺釘以及螺母、墊圈等，如圖7-13所示，它們的標記示例如表7-１所示。常見的連接形式有：螺栓連接、雙頭螺柱連接和螺釘連接。

圖7-13常用螺紋連接件

表7-1常用螺紋緊固件的名稱、標記和圖例

表7-1常用螺紋緊固件的名稱、標記和圖例

1.螺栓連接螺栓連接所用的連接件有螺栓、螺母、墊圈等，適用于連接兩塊較薄的零件，如圖7-14所示。螺紋連接圖一般用比例畫法繪制。當剖切平面通過連接件的軸線時，則螺栓、螺柱、螺釘、螺母、墊圈等均按未剖切繪制，即只畫外形；螺紋連接件上的工藝結(jié)構(gòu)，如倒角、退刀槽、縮頸、凸肩等均可省略不畫。兩個零件接觸面處只畫一條粗實線，不得將輪廓線加粗。凡不接觸的表面，不論間隙多小，在圖上應畫出間隙，如螺栓與孔之間應畫出間隙。在剖視圖中，相互接觸的兩個零件其剖面線方向應相反。而同一個零件在各剖視圖中，剖面線的傾斜方向和間隔應相同。

圖7-14螺栓連接

2．螺柱連接螺柱連接件常用雙頭螺柱、螺母和彈簧墊圈，適用于一薄一厚的兩塊零件連接，如圖7-15所示。雙頭螺柱的連接圖一般用比例畫法繪制。注意螺紋終止線的位置。彈簧墊圈槽左斜60°，或用2b寬的粗線繪制。

3．螺釘連接螺釘連接適用于一簿一厚的兩塊零件連接，厚的零件上加工螺孔，薄的零件上加工光孔，用在受力較小，不經(jīng)常拆卸的地方。如圖7-16所示，螺釘連接圖采用簡化畫法，畫圖時注意螺紋終止線在兩零件連接線上方，螺釘頭部的槽線在端視圖上畫成與水平成45°。

圖7-15螺柱連接

圖7-16螺釘連接(a)立體圖；(b)開槽圓柱頭螺釘；(c)開槽沉頭螺釘

第二節(jié)

齒

輪

齒輪是傳動零件，它能將一根軸的動力及旋轉(zhuǎn)運動傳遞給另一根軸，也可改變轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向。如圖7-17所示，常用的齒輪按兩軸的相對位置分為如下三種：

(1)圓柱齒輪，用于平行兩軸間的傳動。

(2)圓錐齒輪，用于垂直相交兩軸間的傳動。

(3)蝸輪與蝸桿，用于垂直交錯兩軸間的傳動。

圖7-17齒輪傳動(a)圓柱齒輪；(b)圓錐齒輪；(c)蝸輪與蝸桿

一、直齒圓柱齒輪1．直齒圓柱齒輪的各部分名稱、代號及計算公式直齒圓柱齒輪各部分的名稱、代號如圖7-18所示。

圖7-18直齒圓柱齒輪的名稱及代號

(1)齒頂圓。通過齒輪輪齒頂端的圓稱為齒頂圓，其直徑用“da”表示。

(2)齒根圓。通過齒輪輪齒根部的圓稱為齒根圓，其直徑用“df”表示。

(3)分度圓。在齒輪上有一個用來在設(shè)計和加工時計算尺寸的基準圓，即分度圓。它是一個假想圓，在該圓上，齒厚與齒槽寬相等。分度圓直徑用“d”表示。

(4)節(jié)圓。在兩齒輪嚙合時，齒廓的接觸點將齒輪的連心線分為兩段，即分別以O(shè)1、O2為圓心，以到切點的距離為半徑所畫的圓，稱為節(jié)圓。齒輪的傳動就可以假想成這兩個圓在作無滑動的純滾動。正確安裝的標準齒輪，其分度圓和節(jié)圓相等。

(5)齒頂高。分度圓到齒頂圓之間的徑向距離，稱為齒頂高，用“ha”表示。

(6)齒根高。分度圓到齒根圓之間的徑向距離，稱為齒根高，用“hf”表示。

(7)齒高。齒頂圓到齒根圓之間的徑向距離，稱為齒高，用“h”表示。

(8)齒厚。在分度圓上，同一齒兩側(cè)齒廓之間的弧長，稱為齒厚，用“S”表示。

(9)齒槽寬。在分度圓上，齒槽寬度的弧長，稱為齒槽寬。

(10)齒距。在分度圓上，相鄰兩齒同側(cè)齒廓之間的弧長，稱為齒距，用“p”表示。

(11)中心距。兩齒輪回轉(zhuǎn)中心的連線稱為中心距，用“a”表示。

(12)模數(shù)。如圖7-18所示，分度圓大小與齒距p和齒數(shù)z有關(guān)，即

πd=pz

或

令m＝p/π，則d＝mz。

m稱為模數(shù)，單位為毫米，模數(shù)的大小直接反映出輪齒的大小。一對相互嚙合的齒輪，其模數(shù)必須相等。為了便于設(shè)計和制造齒輪，減少齒輪加工的刀具，模數(shù)已標準化，如表7-2所示。

表7-2標

準

模

數(shù)

表7-3直齒圓柱齒輪各部分尺寸的計算公式

2.齒輪畫法

(1)單個圓柱齒輪的畫法。如圖7-19所示，齒輪的齒頂線和齒頂圓線用粗實線繪制；分度線和分度圓用細點畫線繪制；齒根線和齒根圓用細實線繪制，也可省略不畫。在剖視圖中，當剖切平面通過齒輪軸線時，齒根線用粗實線繪制，輪齒部分采用規(guī)定畫法，按不剖處理，即輪齒部分不畫剖面線。

圖7-19單個圓柱齒輪的畫法(a)立體圖；(b)外形；(c)剖視

(a)(b)(c)

(2)兩圓柱齒輪嚙合的畫法。如圖7-20所示，在垂直于齒輪軸線的投影面的視圖中，嚙合區(qū)內(nèi)的齒頂圓均用粗實線繪制，也可省略不畫；兩分度圓用點畫線畫成相切；兩齒根圓省略不畫。在剖視圖中，嚙合區(qū)內(nèi)的兩條節(jié)線重合為一條，用細點畫線繪制；兩條齒根線都用粗實線畫出；兩條齒頂線的其中一條用粗實線繪制，而另一條用虛線繪制或省略不畫。

圖7-20圓柱齒輪的嚙合畫法(a)外形；(b)剖視

二、圓錐齒輪圖7-21所示為單個錐齒輪的畫法和錐齒輪的嚙合圖。

圖7-21直齒圓錐齒輪的畫法(a)單個錐齒輪的畫法；(b)錐齒輪的嚙合圖三、蝸輪、蝸桿圖7-22所示為蝸輪、蝸桿的畫法和嚙合圖。

圖7-22蝸輪、蝸桿的畫法和嚙合圖(a)蝸輪的畫法；(b)蝸桿的嚙合圖；(c)蝸輪、蝸桿嚙合外形圖；(d)蝸輪、蝸桿嚙合剖視圖

第三節(jié)

鍵連接和銷連接一、鍵連接為了使齒輪、帶輪等零件和軸一起轉(zhuǎn)動，通常在孔和軸上分別切割出鍵槽，用鍵將軸、輪連接起來進行傳動。

1．常用鍵的型式和標記鍵是標準件，常用的鍵有普通平鍵、半圓鍵、鉤頭楔鍵等。其結(jié)構(gòu)型式尺寸都有相應的規(guī)定。本節(jié)主要介紹普通平鍵及其連接畫法，如表7-4所示。

表7-4普通平鍵的種類、型式、標記和連接畫法

2．鍵槽的畫法及尺寸標注鍵連接的軸和輪上的鍵槽尺寸可查表確定，軸鍵槽和輪鍵槽的畫法及尺寸標注如圖7-23所示。

圖7-23鍵槽的畫法與尺寸標注(a)軸鍵槽的尺寸標注；(b)輪鍵槽的尺寸標注

3.鍵連接的畫法如表7-4所示，普通平鍵連接在裝配圖上時采用剖視圖畫法，主視圖中軸、鍵被縱向剖切時按不剖繪制，為了表示鍵在軸上的裝配情況，采用局部剖；左視圖鍵被橫向剖切時要畫上剖面符號。

二、銷連接銷是標準件，主要用于零件間的連接或定位。常用的銷有圓柱銷、圓錐銷和開口銷。圓柱銷、圓錐銷和開口銷的型式、標記和連接畫法如表7-5所示。

表7-5銷的種類、型式、標記和連接畫法

表7-5銷的種類、型式、標記和連接畫法

第四節(jié)

滾

動

軸

承

一、滾動軸承的構(gòu)造和種類如圖7-24所示，滾動軸承的結(jié)構(gòu)由外圈、內(nèi)圈、滾動件、隔離圈等零件組成。滾動軸承的種類主要有三種：向心軸承——主要承受徑向載荷，如深溝球軸承；推力軸承——主要承受軸向載荷，如推力球軸承；向心推力軸承——同時承受徑向載荷和軸向載荷，如圓錐滾子軸承。

圖7-24滾動軸承的構(gòu)造及種類

向心軸承

推力軸承

向心推力軸承

二、滾動軸承的代號滾動軸承的代號是由字母和數(shù)字組成的，用來表示滾動軸承的結(jié)構(gòu)、尺寸、公差等級、技術(shù)性能等，它由基本代號、前置代號和后置代號構(gòu)成?；敬柋硎据S承的基本類型、結(jié)構(gòu)和尺寸，是軸承代號的基礎(chǔ)。軸承代號中數(shù)字和字母的內(nèi)涵和標注見GB/T272。

例：深溝球軸承6204規(guī)定標記為：軸承6204GB/T4663，其中：6——類型代號，表示深溝球軸承。2——尺寸系列代號。

04?——表示軸承內(nèi)徑的兩位數(shù)字，在“04”以上時，用這組數(shù)字乘以5，即為軸承內(nèi)徑的尺寸，如d＝04×5＝20，則軸承內(nèi)徑為20(單位為mm)。表示軸承內(nèi)徑的兩位數(shù)字在“04”以下時，標準規(guī)定：00表示d＝10；01表示d＝12；02表示d＝15；03表示d＝17。

三、滾動軸承的畫法滾動軸承是標準組件，使用時必須按要求選用。當需要畫滾動軸承的圖形時，可采用簡化畫法或示意畫法，如表7-6所示。

表7-6常用滾動軸承的類型、結(jié)構(gòu)和表示法

表7-6常用滾動軸承的類型、結(jié)構(gòu)和表示法

第五節(jié)

彈

簧

彈簧是一種常用零件，是一種能儲存能量的零件，可用來減震、夾緊、儲能和測量等。彈簧的種類很多，用途很廣。本節(jié)只介紹圓柱螺旋彈簧，其中常用的有壓縮彈簧、拉伸彈簧和扭轉(zhuǎn)彈簧，如圖7-25所示。下面僅介紹圓柱螺旋壓縮彈簧的畫法和尺寸計算。

圖7-25圓柱螺旋彈簧

壓縮彈簧

拉伸彈簧

扭轉(zhuǎn)彈簧

一、圓柱螺旋壓縮彈簧各部分的名稱及尺寸關(guān)系圖7-26所示為圓柱螺旋壓縮彈簧各部分的名稱及尺寸關(guān)系。

圖7-26圓柱螺旋壓縮彈簧(a)外形的畫法；(b)剖視的畫法

圖中包括：

(1)鋼絲直徑d。

(2)彈簧外徑D。

(3)彈簧內(nèi)徑D1：D1＝D－2d。

(4)彈簧中徑D2：D1＝D－d。

(5)節(jié)距t。