机械标准件4124430532

第10章标准件和常用件教学目标：（1）掌握螺纹的规定画法和标注方法。（2）掌握常用螺纹紧固件的画法及装配画法。（3）掌握直齿圆柱齿轮及其啮合的规定画法。（4）掌握键、销、滚动轴承、弹簧的画法。在机器或部件中，有些零件的结构和尺寸已全部实行了标准化，这些零件称为标准件，如螺栓、螺母、螺钉、垫圈、键、销等。还有些零件的结构和参数实行了部分标准化，这些零件称为常用件，如齿轮和蜗轮、蜗杆等。由于标准件和常用件在机器中应用广泛，一般由专门工厂成批或大量生产。为便于绘图和读图，对形状比较复杂的结构要素，如螺纹、齿轮轮齿等，不必按其真实投影绘制，而要按照国家标准规定的画法和标记方法进行绘图和标注。本章主要介绍标准件和常用件的规定画法和标注方法。第1节螺纹一、螺纹的形成、要素和结构（一）螺纹的形成一平面图形（如三角形、矩形、梯形）绕一圆柱作螺旋运动得到一圆柱螺旋体，工业上常称为螺纹。在圆柱外表面上的螺纹为外螺纹；在圆柱（或圆锥）孔内表面上的螺纹称为内螺纹。螺纹的加工方法很多，图10-1a是在车床上车制外螺纹的情况。加工不穿通的螺孔，可先用钻头钻出光孔，再用丝锥攻丝，如图10-1b、c所示。(二)螺纹的要素螺纹的牙型、直径、线数、螺距、旋向等称为螺纹的要素，内外螺纹配对使用时，上述要素必须一致。1．牙型沿螺纹轴线剖切时，螺纹牙齿轮廓的剖面形状称为牙型螺纹的牙型有三角形、梯形、锯齿形等。不同的螺纹牙型，有不同的用途。2．螺纹的直径（大径、小径、中径）与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径称为大径（内、外螺纹分别用D、d表示），也称为螺纹的公称直径；与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径称为小径（内、外螺纹分别用D1、d1表示）；在大径与小径之间，其母线通过牙型沟槽宽度和凸起宽度相等的假想圆柱面的直径称为中径（内、外螺纹分别用D2、d2表示），如图10-2所示。3．线数（n）螺纹有单线和多线之分，沿一条螺旋线形成的螺纹为单线螺纹；沿轴向等距分布的两条或两条以上的螺旋线所形成的螺纹为多线螺纹，如图10-3所示4．螺距（P）和导程（L）相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离称为螺距。同一螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离称为导程。导程与螺距的关系为L=nP。5．旋向螺纹有右旋和左旋之分。按顺时针方向旋转时旋进的螺纹称为右旋螺纹，按逆时针方向旋转时旋进的螺纹称为左旋螺纹。判别的方法是将螺杆轴线铅垂放置，面对螺纹，若螺纹自左向右升起，则为右旋螺纹，反之则为左旋螺纹，如图10-4所示。常用的螺纹多为右旋螺纹。在螺纹诸要素中，牙型、大径和螺距是决定螺纹结构规格最基本的要素，称为螺纹三要素。凡螺纹三要素符合国家标准的称为标准螺纹。而牙型符合标准，直径或螺距不符合标准的称为特殊螺纹；对于牙型不符合标准的，称为非标准螺纹。(三)螺纹的结构图10-5画出了螺纹的末端、收尾和退刀槽等结构。1．螺纹的末端为了便于装配和防止螺纹起始圈损坏，常在螺纹的起始处加工成一定的形式，如倒角，倒圆等，如图10-5a所示。2．螺纹的收尾和退刀槽车削螺纹时，刀具接近螺纹末尾处要逐渐离开工件，因此螺纹收尾部分的牙型是不完整的，螺纹的这一段牙型不完整的收尾部分称为螺尾，如图10-5b所示。为了避免产生螺尾，可以预先在螺纹末尾处加工出退刀槽，然后再车削螺纹，如图10-5c所示。二、螺纹的规定画法（一）外螺纹画法螺纹的牙顶（大径）及螺纹终止线用粗实线表示；牙底（小径）用细实线表示（小径近似的画成大径的0.85倍），并画入螺杆的倒角或倒圆部分，在垂直于螺纹轴线的投影面的视图中，表示牙底的细实线圆只画约3/4圈，此时，螺杆上的倒角或倒圆省略不画，如10-6所示（二）内螺纹的画法内螺纹一般画成剖视图，其牙顶（小径）及螺纹终止线用粗实线表示；牙底（大径）用细实线表示，剖面线画到粗实线为止。不作剖视时，所有图线均用虚线绘制。在垂直于螺纹轴线的投影面的视图中，小径圆用粗实线表示；大径圆用细实线表示，且只画3/4圈，此时，螺孔上的倒角或倒圆省略不画，如图10-7所示。（三）螺孔相贯线画法当两螺孔相贯或螺孔与光孔相贯时，按图10-8所示绘制。（四）螺纹连接画法用剖视图表示一对内外螺纹连接时，其连接部分应按外螺纹绘制，其余部分仍按各自的规定画法绘制，如图10-9所示。但表示内、外螺纹大、小径的粗细实线必须分别对齐，且与倒角大小无关。（三）螺纹牙型的表示方法当需要表示牙型时，可用局部剖视图或局部放大图表示，如图10-10所示。三、常用螺纹种类及标记螺纹按用途分为连接螺纹和传动螺纹两类，前者起连接作用，后者用来传递动力和运动。连接螺纹常见的有三种标准螺纹，即粗牙普通螺纹、细牙普通螺纹和管螺纹，这三种螺纹的牙型皆为三角形。其中普通螺纹的牙型为等边三角形（牙尖角为60°），细牙和粗牙的区别是在外径相同的条件下，细牙螺纹比粗牙螺纹螺距小。而管螺纹的牙型为等腰三角形（牙尖角为55°），公称直径以英寸（1英寸=25.4mm）为单位,螺距是以每英寸螺纹长度中有几个牙来表示。管螺纹多用于管件和薄壁零件上，其螺距和螺纹高度均小，详见有关管螺纹的标准。传动螺纹常见的有梯形螺纹和锯齿形螺纹。梯形螺纹的牙型为等腰梯形，其牙型角为30°，应用较广。锯齿形螺纹的牙型为不等腰梯形,其工作面的牙型斜角为3°,非工作面的牙型斜角为30°,只能传递单向动力。螺纹按国标的规定画法画出后，图上并未表明牙型、公称直径、螺距、线数和旋向等要素，因此，需要用标注代号或标记的方式来说明。各种常用螺纹的标注方式及示例见表10-1。（一）普通螺纹的标注普通螺纹的标注格式为螺纹代号—公差带代号—旋合长度代号其中，螺纹代号包括螺纹的特征代号（M）、公称直径、螺距（多线时为导程／线数）和旋向。粗牙普通螺纹不标注螺距数值。单线、右旋螺纹较常用，其线数和旋向可省略标注。螺纹公差带代号包括中径公差带代号和顶径公差带代号，当两者相同时，只标注一个代号，两者不同时应分别标注。小写字母表示外螺纹。螺纹旋合长度分短、中、长三组，分别用Ｓ、Ｎ、Ｌ表示。按中等旋合长度考虑时，可不标注例如M10-5g6g-S表示粗牙普通外螺纹，大径为10mm,右旋，中径公差带为5g，顶径公差带为6g，短旋合长度。（二）管螺纹的标注1．非螺纹密封的管螺纹，其内、外螺纹均为圆柱管螺纹，标注格式为螺纹特征代号尺寸代号公差等级代号选项螺纹特征代号用G表示，尺寸代号有1/8、1/2、1、1½等，外螺纹的公差等级代号分A、B两级，内螺纹则不标注；左旋螺纹在公差等级代号后加“LH”，右旋不标。例如：G1½LH表示内螺纹，尺寸代号为1½,左旋。2.用螺纹密封的管螺纹标注用螺纹密封的管螺纹，包括圆锥内螺纹与圆锥外螺纹连接和圆柱内螺纹与圆锥外螺纹连接两种型式。其标注格式为螺纹特征代号尺寸代号旋向其中圆锥内螺纹、圆柱内螺纹、圆锥外螺纹的特征代号分别用RC、RP、R表示，尺寸代号有1/8、1/4、1/2、1等；左旋螺纹在尺寸后加“LH”。例如RC1½表示圆锥内螺纹，尺寸代号为1½,右旋。（三）梯形和锯齿形螺纹标记梯形和锯齿形螺纹的标注格式为螺纹特征代号公称直径×螺距旋向中径公差带旋合长度梯形螺纹特征代号用Tr表示；锯齿形螺纹特征代号用B表示；左旋螺纹用“LH”表示，如果是右旋螺纹，则不标注；如果是多线螺纹，则螺距处标注“导程（螺距）”；两种螺纹只标注中径公差带；旋合长度只有中等旋合长度（N）和长旋合长度（L）两种，若为中等旋合长度则不标注。需要注意的是：梯形螺纹公称直径是指外螺纹大径。实际上内螺纹大径大于外螺纹大径，但标注内螺纹代号时要标注公称直径，即外螺纹大径。例如：Tr40×7-7H表示公称直径为40mm，螺距为7mm的单线右旋梯形内螺纹，中径公差带为7H，中等旋合长度。第2节常用螺纹紧固件螺纹紧固件就是运用一对内、外螺纹的连接作用来连接和紧固一些零部件。一、常用螺纹紧固件的种类及标记常用的螺纹紧固件有螺栓、螺柱、螺钉、螺母和垫圈等，它们的结构和尺寸均已标准化，由专门的标准件厂成批生产。常用螺纹紧固件的完整标记由以下各项组成名称标准编号型式规格精度其它要求机械性能等级或材料及热处理表面处理例如：螺柱GB898-88M10×50表示两端均为粗牙普通螺纹，d=10mm，L=50mm，性能等级为4.8级，不经表面处理，B型、bm=1.25d的螺柱,根据螺纹紧固件的标记就可在相应的标准中查出有关的形状和尺寸。表10-2为常用的螺纹紧固件的标记示例。二．螺栓连接螺栓连接由螺栓、螺母、垫圈等组成，用于连接两个不太厚的并能钻成通孔的零件。（一）螺栓连接的比例画法单个螺纹紧固件的画法可根据公称直径查附表或有关标准，得出各部分的尺寸。但在绘制螺栓、螺母和垫圈时，通常按螺纹规格d、螺母的螺纹规格D、垫圈的公称尺寸d进行比例折算，得出各部分尺寸后按近似画法画出，如图10-11所示。螺栓的公称长度l，应查阅垫圈、螺母的表格得出h、mmax，再加上被连接零件的厚度等，经计算后选定。从图10-12可知螺栓长度：l=δ1+δ2+h+mmax+a其中a是螺栓伸出螺母的长度，一般可取0.3d左右（d是螺栓的螺纹规格，即公称直径）。上式计算得出数值后，再从相应的螺栓标准所规定的长度系列中，选取合适的l值。螺栓的连接画法如图10-12所示。将螺栓穿入被连接的两零件上的通孔中，再套上垫圈，以增加支撑和防止擦伤零件表面，然后拧紧螺母。螺栓连接是一种可拆卸的紧固方式。(二）零件装配的规定画法画零件装配（如螺纹紧固件连接）的视图时应遵守以下基本规定：1．两零件的接触面只画一条线，非接触面画两条线。2．在剖视图中，相邻的两零件的剖面线方向应相反，或方向一致但间隔不等。3．剖切平面通过标准件（螺栓、螺钉、螺母、垫圈等）和实心件（如球、轴等）的轴线时，这些零件按不剖绘制，仍画外形，需要时可采用局部剖视。三、双头螺柱连接当被连接的两个零件中有一个较厚，不易钻成通孔时，可制成螺孔，用螺柱连接。螺柱连接画法如图10-13所示。画图时要注意旋入端应完全旋入螺孔中，旋入端的螺纹终止线应与两个被连接零件接触面平齐。四、螺钉连接螺钉按用途可分为连接螺钉和紧定螺钉两种，螺钉一般用在不经常拆卸且受力不大的地方。通常在较厚的零件上制出螺孔，另一零件上加工出通孔。连接时，将螺钉穿过通孔旋入螺孔拧紧即可。螺钉的螺纹终止线应在螺孔顶面以上；螺钉头部的一字槽在端视图中应画成45°方向。对于不穿通的螺孔，可以不画出钻孔深度，仅按螺纹深度画出。如图10-14所示。第3节齿轮齿轮是广泛用于机器或部件中的传动零件。齿轮的参数中只有模数，压力角已经标准化。因此它属于常用件，齿轮不仅可以用来传递动力，还能改变转速和回转方向。图10-15表示三种常见的齿轮传动形式。圆柱齿轮通常用于平行两轴之间的传动；圆锥齿轮用于相交两轴之间的传动，蜗杆与蜗轮则用于交叉两轴之间的传动。一、圆柱齿轮圆柱齿轮的轮齿有直齿、斜齿和人字齿等，是应用最广的一种齿轮。（一）直齿圆柱齿轮各部分名称及尺寸计算直齿圆柱齿轮各部分名称如图10-16所示1.齿顶圆齿轮的齿顶圆柱面与端平面（垂直于齿轮轴线的平面）的交线称为齿顶圆，其直径用da表示。2.齿根圆齿轮的齿根圆柱面与端平面的交线称为齿根圆，其直径用df表示3.分度圆在齿顶圆和齿根圆之间，取一个作为计算齿轮各部分几何尺寸的基准的圆称为分度圆，其直径用d表示。4.节圆，中心距与压力角如图10-17所示，当一对齿轮啮合时，齿廓在连心线O1O2上的接触点C称为节点。分别以O1，O2为圆心，O1C、O2C为半径作相切的两个圆，称为节圆，其直径用d1、d2表示。对于标准齿轮来说，节圆和分度圆是重合的。连接两齿轮中心的连线O1O2称为中心距，用a表示。在节点C处，两齿廓曲线的公法线（即齿廓的受力方向）与两节圆的内公切线（即节点C处的瞬时运动方向）所夹的锐角，称为压力角，我国标准压力角为20°。5.全齿高、齿顶高、齿根高齿顶圆与齿根圆之间的径向距离，称为全齿高，用h表示；齿顶圆与分度圆之间的径向距离称为齿顶高，用ha表示；轮齿在分度圆与齿根圆之间的径向距离称为齿根高