《電子工程制圖》課件第5章

第五章標(biāo)準(zhǔn)件和常用件5－1螺紋及螺紋連接

5－2齒輪

5－3鍵、

銷、

鉚釘連接

5－4滾動軸承

5－5彈簧

復(fù)習(xí)思考題

5－1螺紋及螺紋連接

一、螺紋

1.螺紋的形成

沿著圓柱表面運動的點，且該點的軸向位移a與相應(yīng)的角位移θ成定比時，所形成的軌跡稱為螺旋線,如圖5－1所示。

在圓柱表面上，沿螺旋線所形成的具有相同剖面的連續(xù)凸起和溝槽稱為螺紋。

在圓柱外表面上的螺紋稱為外螺紋；在圓柱內(nèi)表面上的螺紋稱為內(nèi)螺紋。圖5－1螺旋線的形成

2.螺紋的要素

1)牙型

在通過螺紋軸線的剖面上，螺紋的輪廓形狀稱牙型。常用的螺紋牙型有三角形、梯形、鋸齒形、方形等。

2)直徑

(1)大徑:與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相重合的假想圓柱面的直徑,用d或D表示，又稱公稱直徑。

(2)小徑:與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相重合的假想圓柱面的直徑,用d1或D1表示,如圖5－2所示。

(3)中徑:一個假想圓柱面（該圓柱面通過螺紋上溝槽和凸起寬度相等的地方）的直徑,用d2或D2表示。

小徑和中徑在圖形上都不標(biāo)注。圖5－2螺紋的要素

3)線數(shù)

螺紋有單線和多線之分。沿一條螺旋線所形成的螺紋叫單線螺紋(又叫單頭螺紋)；沿兩條或兩條以上軸向等距分布的螺旋線所形成的螺紋叫多線螺紋(又叫多頭螺紋)。線數(shù)用n表示。

4)螺距與導(dǎo)程

(1)螺距:相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點的軸向距離,用p表示。

(2)導(dǎo)程:同一條螺旋線上相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點間軸向距離,用s表示。

導(dǎo)程、螺距和線數(shù)三者的關(guān)系為

s=np作為特例，當(dāng)為單線螺紋時，

s=p

5)旋向

螺紋旋向有左右之分。按順時針方向旋入的稱為右旋螺紋；按逆時針方向旋入的稱為左旋螺紋。使用最多的是右旋螺紋,如圖5－3所示。

圖5－3螺紋的旋向

(a)右旋螺紋;(b)左旋螺紋

3.螺紋的規(guī)定畫法

1)外螺紋的畫法

大徑畫粗實線；小徑畫細(xì)實線(近似作圖時取小徑＝0.85大徑)，并畫進(jìn)倒角及倒圓；螺紋終止線畫粗實線。在投影為圓的視圖中，表示牙底的細(xì)實線圓只畫約3/4圈(1/4開口處在什么位置，國家標(biāo)準(zhǔn)未作規(guī)定，可自由選定)。此時軸和孔上的倒角圖省略不畫。當(dāng)需要表示螺紋收尾時，收尾部分的牙底線用與軸線成30°角的細(xì)實線繪制,如圖5－4所示。

圖5－4外螺紋的畫法

(a)未剖視的畫法;(b)剖視的畫法

2)內(nèi)螺紋的畫法

在剖視圖中，小徑用粗實線畫；大徑用細(xì)實線畫；螺紋終止線用粗實線畫；剖面線畫到粗實線。在投影為圓的視圖中，無論剖與不剖，均用3/4圈的細(xì)實線表示牙底的圓,孔上的倒角圓省略不畫。在未剖開的視圖中，螺紋的大徑、小徑、終止線均用虛線表示。當(dāng)需要表示螺紋收尾時，收尾部分的牙底線用與軸線成30°角的細(xì)實線表示,如圖5－5所示。

圖5－5內(nèi)螺紋的畫法

(a)剖視的畫法;(b)未剖視的畫法

3)螺紋連接畫法

在表示內(nèi)外螺紋連接情況時，一般采用剖視畫法。內(nèi)外螺紋的旋合部分，應(yīng)按外螺紋的畫法畫，未旋合的部分仍按各自的畫法表示,如圖5－6所示。

圖5－6螺紋連接的畫法

4)錐螺紋的畫法

錐形的外螺紋，畫投影為圓的右視圖時，小端按螺紋的規(guī)定畫法畫出，大端只畫大徑粗實線圓；若需畫左視圖時，則大端按螺紋規(guī)定畫法畫出，小端可省略不畫,如圖5－7(a)所示。畫錐形內(nèi)螺紋時，投影為圓的右視圖只畫小端螺紋，投影為圓的左視圖除畫大端螺紋外，小端只畫粗實線的圓，如圖5－7(b)所示。

圖5－7錐形螺紋的畫法

4.螺紋的種類和標(biāo)注

常用標(biāo)準(zhǔn)螺紋的種類、牙型符號及標(biāo)注方法見表5－1。

表5－1常用標(biāo)準(zhǔn)螺紋的種類、牙型與標(biāo)注示例

1)標(biāo)注的內(nèi)容

螺紋的完整標(biāo)注內(nèi)容包括螺紋代號、螺紋公差帶代號和螺紋旋合長度。

螺紋代號包括牙型符號、公稱直徑、螺距或?qū)С獭⑿?。?dāng)螺紋為左旋時則必須標(biāo)注“左”字。因右旋螺紋用得多，所以右旋螺紋一般不標(biāo)注旋向。粗牙螺紋不標(biāo)注螺距，細(xì)牙螺紋應(yīng)標(biāo)注螺距。公差帶代號是用以確定螺紋中徑和頂徑的制造精確程度和公差帶的位置，必須在圖中標(biāo)注出來。若中徑和頂徑公差帶相同，則只標(biāo)注一個。

旋合長度是指兩個相互配合的螺紋沿螺紋軸向相互旋合部分的長度。螺紋公差帶按短(S)、中(N)、長(L)三組旋合長度給出精密、中等、粗糙三種精度。在一般情況下，不標(biāo)注旋合長度，其螺紋公差帶按中等旋合長度(N)確定；必要時加注旋合長度代號S或L。螺紋代號、螺紋公差帶代號、旋合長度代號之間，分別用“－”分開。

2)標(biāo)注示例:

(1)普通螺紋的標(biāo)注。其代號由螺紋代號、螺紋公差帶代號、旋合長度代號組成。例如:

M16×1.5左—5g6g—S

其意義如下：

M16×1.5左——螺紋代號，表示該螺紋是普通細(xì)牙螺紋，大徑16，螺距1.5，左旋；

5g6g——螺紋公差帶代號，表示中徑公差帶是5g，頂徑公差帶是6g；

S——旋合長度代號,是短旋合長度。

如果中徑與頂徑公差帶代號相同，只標(biāo)注一個代號。例如：

M20×1—6H

內(nèi)外螺紋裝配在一起，其公差帶代號用斜線分開，左邊為內(nèi)螺紋公差帶代號，右邊為外螺紋公差帶代號。例如：

M20×2—6H/6g

M20×2左—6H/5g6g

(2)管螺紋的標(biāo)注。管螺紋的公稱直徑不是指螺紋的大徑，而是指近似管子的內(nèi)孔直徑。以英寸為單位。故采用引出標(biāo)注，指引線必須指在表示螺紋大徑的輪廓線上,如圖5－8所示。

(3)非標(biāo)準(zhǔn)螺紋的標(biāo)注。凡是牙型不符合標(biāo)準(zhǔn)的螺紋都屬于非標(biāo)準(zhǔn)螺紋。標(biāo)注時必須畫出螺紋的牙型，并標(biāo)注出所需的全部尺寸及有關(guān)要求,如圖5－9所示。

圖5－8管螺紋的標(biāo)注

圖5－9非標(biāo)準(zhǔn)螺紋的標(biāo)注示例

二、螺紋連接件及其畫法

螺紋連接件有螺栓、雙頭螺柱、螺釘、螺母、墊圈等。它們的種類很多，其結(jié)構(gòu)、型式、尺寸和技術(shù)要求等都可根據(jù)標(biāo)記從標(biāo)準(zhǔn)中查得。

在裝配圖中畫出螺紋連接件的目的，主要是表達(dá)連接關(guān)系。由于連接部分的結(jié)構(gòu)形狀已由零件圖和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)解決了，因而在不影響裝配關(guān)系表達(dá)的情況下，可采用規(guī)定的簡化畫法。常見的連接形式有螺栓連接、雙頭螺柱連接和螺釘連接。

1.螺栓連接

螺栓連接件有螺栓、螺母、墊圈。

1)螺栓

常用的是六角螺栓，其型式如圖5－10(a)所示。螺栓的規(guī)格尺寸為

螺紋規(guī)格×公稱長度

其規(guī)定標(biāo)記的一般格式為

名稱國標(biāo)編號型式規(guī)格

例如:

螺栓GB/T5782—2000

M10×100

表示粗牙普通螺紋，大徑10mm，有效長度100mm的六角頭螺栓。

2)螺母

常用的螺母有六角螺母。其結(jié)構(gòu)型式如圖5－10(b)所示。帶厚凸臺的為允許制造型式。其規(guī)定標(biāo)記為

名稱國標(biāo)編號型式規(guī)格

例如:

螺母GB/T6170—2000

M12

表示粗牙普通螺紋，大徑12mm，性能等級為10級，A級的1型六角螺母。

3)墊圈

常用的平墊圈有標(biāo)準(zhǔn)系列平墊圈(A)級和平墊圈倒角型(A級),其結(jié)構(gòu)如圖5－10(c)所示。墊圈的規(guī)格尺寸為與其配套的螺栓的公稱直徑。其規(guī)定標(biāo)記為

名稱國標(biāo)編號公稱尺寸性能等級

例如:

墊圈GB/T97.2—2002

10—140HV

表示所注為標(biāo)準(zhǔn)系列，公稱尺寸直徑為10mm，性能等級為140HV級的倒角型的平墊圈。

圖5－10螺栓連接件的畫法

(a)螺栓;(b)螺母;(c)墊圈

4)螺栓連接的畫法

螺栓連接是將螺栓的桿身穿過兩個被連接件的通孔，套上墊圈，用螺母擰緊,如圖5－11所示。畫圖時需知道螺栓的類型、螺紋的規(guī)格(d)、被連接零件的厚度(δ)，從有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中查出螺栓(h)、螺母(H)、墊圈(b)的厚度，計算出螺栓的長度L。

L=δ1+δ2+b+H+0.3d

根據(jù)上式計算出螺栓長度，再從螺栓標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的長度系列選取接近的標(biāo)準(zhǔn)長度。也可采用與螺紋規(guī)格成一定比例關(guān)系的方法來確定各部分的尺寸，各部分尺寸的比例關(guān)系如下(d為螺栓公稱直徑):

d1=0.85d,L0=2d,D0=1.1d,h=0.7d,H=0.8d,D=2d,S由作圖確定；

R=1.5d,R1=d,b=0.15d1,Dw=2.2d,c=0.1d,r由作圖確定。

圖5－11螺栓連接的畫法

螺紋連接的裝配畫法，應(yīng)遵守以下基本規(guī)定：

(1)兩零件接觸面只畫一條輪廓線；不接觸面畫兩條線;

(2)剖視圖中相鄰零件剖面線方向相反或方向一致而間隔不同;

(3)當(dāng)剖切平面通過標(biāo)準(zhǔn)件(如螺栓、螺釘、螺柱、螺母、墊圈等)和實心件的軸線時，則這些零件均按不剖切繪制。

2.雙頭螺柱連接

當(dāng)兩個被連接零件中，有一個較厚或不宜用螺栓連接時，常用螺柱連接。螺柱的兩端都制有螺紋，一端旋入較厚零件的螺孔中，稱為旋入端；另一端穿過零件的通孔，套上墊圈，再用螺母擰緊，稱為緊固端。其畫法與螺栓連接相類似,如圖5－12所示。

3.螺釘連接

螺釘連接用在受力不大或不常拆卸的地方。有緊定螺釘和連接螺釘兩種。螺釘連接一般是在較厚的零件上加工出螺孔，另一個零件加工成通孔，然后把螺釘穿過通孔旋入螺孔，從而將兩個零件連接在一起,其畫法如圖5－13所示。

螺釘?shù)姆N類很多，其主要區(qū)別在于頭部。

圖5－12雙頭螺柱連接的畫法

圖5－13螺釘連接的畫法

5－2齒輪

齒輪是廣泛應(yīng)用的傳動零件。它不僅可用來傳遞動力，也可用來改變轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向。常用的齒輪按兩軸線的位置不同分為3種。

(1)圓柱齒輪。它用于平行兩軸間的傳動，如圖5－14(a)所示。

(2)圓錐齒輪。它用于相交兩軸間的傳動，如圖5－14(b)所示。

(3)蝸桿與蝸輪。它用于交叉兩軸間的傳動，如圖5－14(c)所示。

圖5－14齒輪傳動種類

一、直齒圓柱齒輪各部位名稱

圓柱齒輪的輪齒有直齒、斜齒、人字齒等。

輪齒是齒輪的主要結(jié)構(gòu)，其齒形輪廓曲線有漸開線、擺線和圓弧線等。應(yīng)用最多的是漸開線齒輪。齒輪各部分名稱的代號如圖5－15所示。

圖5－15齒輪各部分名稱的代號

(1)齒頂圓。它是通過輪齒頂部的圓,直徑用da表示。

(2)齒根圓。它是通過輪齒根部的圓,直徑用df表示。

(3)分度圓。它是用來均勻分齒，并確定齒厚和齒間距大小的圓。其是位于齒頂圓與齒根圓之間的一個假想圓。在標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪中，分度圓上的齒厚和齒間距相等。其直徑用d表示。

(4)齒頂高。它是齒頂圓與分度圓之間的徑向距離,用ha表示。

(5)齒根高。它是分度圓與齒根圓之間的徑向距離,用hf表示。

(6)齒全高。它是齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離,用h表示。

(7)齒數(shù)。它表示輪齒的數(shù)目,用z表示。

(8)齒厚。它是每個輪齒在分度圓上的弧長,用s表示。

(9)齒間距。它是相鄰兩齒間的空隙在分度圓上的弧長,用e表示。

(10)周節(jié)。它是相鄰兩齒在分度圓上對應(yīng)點間的弧長,用t表示。

二、直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和尺寸關(guān)系

1.模數(shù)

模數(shù)的引入如下:

由于式中出現(xiàn)了無理數(shù)π，不便于計算和標(biāo)準(zhǔn)化工作。如果將t/π用m代替并使其標(biāo)準(zhǔn)化，則分度圓直徑的計算公式就成為：d=mz，其中m稱為模數(shù)。其標(biāo)準(zhǔn)值見表5－2。

表5－2齒輪標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)(GB1357)

2.壓力角

圖5－16是表示齒輪嚙合的示意圖。從圖中可以看出，輪齒在分度圓上嚙合點p的受力方向線和該點的瞬時運動方向之間的夾角,稱為壓力角，用α表示。我國采用壓力角為20°。如果兩齒輪嚙合在一起運動，必須模數(shù)、壓力角相同。

圖5－16齒輪嚙合示意圖

3.齒輪各部分尺寸關(guān)系

表5－3標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的計算公式

三、直齒圓柱齒輪的畫法

1.單個齒輪的畫法

表示齒輪一般用兩個視圖，或用一個視圖和一個局部視圖，如圖5－17所示。

圖5－17單個圓柱齒輪的規(guī)定畫法

(a)兩個視圖;(b)一個視圖和一個局部視圖

齒頂圓和齒頂線用粗實線繪制;分度圓和分度線用點劃線繪制;齒根圓和齒根線用細(xì)實線繪制,也可以省略；在剖視圖中，齒根線用粗實線繪制;當(dāng)剖切平面通過齒輪軸線時，輪齒一律按不剖切繪制。

2.圓柱齒輪嚙合畫法

圖5－18為圓柱齒輪嚙合畫法。在投影為圓的視圖上，嚙合區(qū)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劃線畫;兩齒根圓用細(xì)實線畫出，也可省略不畫出。在剖視圖上，輪齒的嚙合部分，兩分度線重合，用點劃線畫出。齒根線均用粗實線畫。嚙合區(qū)的齒頂線一個用粗實線畫，另一個齒輪的齒頂線用虛線畫。齒頂線與齒根線之間有0.25m的間隙。若不作剖視，則嚙合區(qū)的齒頂線不畫出，分度線用粗實線畫,如圖5－18所示。

圖5－18圓柱齒輪嚙合的規(guī)定畫法

5－3鍵、銷、鉚釘連接

鍵、銷、鉚釘都是標(biāo)準(zhǔn)件，通常用于零件之間的連接、定位、傳遞扭矩和防松等。這些標(biāo)準(zhǔn)件的型式、尺寸可在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中查出。

一、鍵連接

1.鍵的種類和標(biāo)記

常用的鍵有普通平鍵、半圓鍵和鉤頭楔鍵,如圖5－19所示。

圖5－19常用的鍵

(a)A型;(b)B型;(c)C型;(d)半圓鍵;(e)鉤頭楔鍵

鍵的標(biāo)記:

普通平鍵的型式有圓頭(A型)、平頭（B型）、單圓頭（C型）。A型鍵不必標(biāo)出A，B型、C型須標(biāo)出B或C。標(biāo)記示例如下：

普通平鍵(A型)寬(b)18高（h）11長（L）100

鍵GB/T1096—203

18×100

(A型)

鍵GB/T1096—2003

B10×100

(B型)

鍵GB/T1099—2003

6×25

(半圓鍵)

2.鍵連接的畫法

鍵的寬度(b)、高度(h)是根據(jù)軸的直徑D從標(biāo)準(zhǔn)中查出的；鍵的長度L則是按輪轂長度從標(biāo)準(zhǔn)中選取的。鍵的工作面是側(cè)面，其連接畫法如圖5－20所示。

圖5－20鍵連接的畫法

二、銷連接

1.銷的種類和標(biāo)記

常用的銷有圓柱銷、圓錐銷和開口銷。前兩種主要用于連接和定位，而開口銷主要用于防松。銷的型式及尺寸如圖5－21所示。

銷的標(biāo)記：

例如,表示公稱直徑d=8,長度L=30,材料為35鋼,熱處理硬度為HRC28—38，表面氧化處理的A型圓柱銷的標(biāo)記為

銷

GB/T119—2000

A8×30圖5－21銷

(a)圓柱銷;(b)圓錐銷;(c)開口銷

2.銷連接畫法

銷連接的畫法如圖5－22所示。當(dāng)剖切平面通過銷的軸線時，銷按不剖處理。

圖5－22銷連接(a)圓柱銷連接;(b)圓錐銷連接

三、鉚釘連接

鉚接在電子設(shè)備中是常用的連接方法。它是不可拆的連接，只有在破壞鉚釘或零件的情況下才能拆開連接。

鉚接是用鉚釘來連接零件的。鉚釘連接畫法如圖5－23所示。圖5－23(a)所示是圓頭鉚釘及其連接，它是最普通的一種鉚接。圖5－23(b)所示是空心鉚釘及其連接，這是一種受力很小的鉚接，常用于有導(dǎo)線穿過的地方。

鉚釘也是標(biāo)準(zhǔn)件，它的尺寸可查有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

鉚釘標(biāo)記：

對于半圓頭鉚釘鉚釘GB/T867—86—d×L

對于空心鉚釘鉚釘GB/T876—86—d×L圖5－23鉚釘及其連接

5－4滾動軸承

滾動軸承是支承旋轉(zhuǎn)軸的一種標(biāo)準(zhǔn)件。因其有結(jié)構(gòu)緊湊、摩擦力小的優(yōu)點，所以得到廣泛使用。

一、滾動軸承的構(gòu)造、類型、代號

1.構(gòu)造

滾動軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動體、隔離圈等4部分組成。

2.滾動軸承的類型

(1)向心軸承：只能承受徑向載荷。

(2)推力軸承：只能承受軸向載荷。

(3)向心推力軸承：既能承受徑向載荷，又能承受軸向載荷。

3.滾動軸承代號

滾動軸承代號由字母加數(shù)字表示滾動軸承的結(jié)構(gòu)、尺寸、公差等級、技術(shù)性能等特性。由基本代號、前置代號和后置代號三部分組成。

1)基本代號

基本代號由軸承類型代號、尺寸系列代號、內(nèi)徑代號構(gòu)成。

類型代號：用數(shù)字和字母表示，見表5－4(a)。

尺寸系列代號：由軸承的寬（高）度系列代號和直徑系列代號組成。一般用兩位數(shù)字表示，左邊的表示寬（高）度系列代號，右邊的表示直徑系列代號，見表5－4(b)。

內(nèi)徑代號：表示軸承的內(nèi)徑，一般用兩位數(shù)字表示。代號數(shù)字為00、01、02、03時分別表示內(nèi)徑為10、12、15、17；當(dāng)內(nèi)徑尺寸在20~480mm的范圍內(nèi)時，代號數(shù)乘以5為內(nèi)徑尺寸。

表5－4(a)滾動軸承代號

表5－4(b)尺寸系列代號

2)前置、后置代號

前置和后置代號是軸承的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、公差、技術(shù)要求等有改變時，在其基本代號左右添加的代號。前置代號用字母表示，后置代號用字母加數(shù)字表示。其含義和標(biāo)注方式，請查閱國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T272。

4.滾動軸承的標(biāo)記

滾動軸承的標(biāo)記由名稱、代號、國標(biāo)號組成。

例如：滾動軸承6208

GB/T276-1994

6——類型代號，表示深溝球軸承；

2——尺寸系列代號為02系列，對深溝球軸承，其左邊為0時可省略；

08——內(nèi)徑代號，內(nèi)徑尺寸為8×5=40mm。

二、滾動軸承的畫法

滾動軸承是標(biāo)準(zhǔn)組件，其畫法分簡化畫法和規(guī)定畫法。在畫圖時應(yīng)根據(jù)軸承代號在國家標(biāo)準(zhǔn)中查出其外徑D、內(nèi)徑d、寬度B后，按比例繪制，如圖5－24所示。

圖5－24向心球軸承的畫法

(a)規(guī)定畫法；(b)簡化畫法

5－5彈簧

彈簧是一種用來減振、加緊、測力、承受沖擊和貯存能量的零件。彈簧的種類很多，常見的有圓柱螺旋彈簧、板彈簧和蝸卷彈簧等。

圓柱螺旋彈簧按受力方向不同分為壓縮彈簧、拉伸彈簧和扭轉(zhuǎn)彈簧等3種,如圖5－25所示。本節(jié)只介紹圓柱螺旋壓縮彈簧的尺寸計算和畫法。

圖5－25圓柱螺旋彈簧

(a)壓力彈簧；(b)拉伸彈簧；(c)扭轉(zhuǎn)彈簧

一、圓柱螺旋壓縮彈簧各部分名稱和尺寸

(1)彈簧絲直徑d。

(2)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