6.3键连接和销连接（课件）-《汽车机械制图》同步教学（航空工业出版社）

汽车机械制图 1 三、键连接和销连接 2 三、键连接和销连接 零件与零件之间存在各种形式的连接。 3 工程中常用的可拆连接 键连接 销连接 1．键连接 在机械设备中，通常在轴和轴上的零件（如齿轮、带轮等）上分别加工出键槽，将键置于键槽中，使轴和轴上的零件之间不发生相对转动，以传递转矩。这种连接称为键连接，如图所示。 键连接具有结构简单、装拆方便、可靠性高等特点，在工程中应用广泛。 4 1．键连接 1）键的种类 常用的键如下： （b）普通型半圆键 （c）钩头型楔键 （a）普通型平键 应用最广 5 1．键连接 2）键的标记 6 键的标记 国家标准代号 零件名称 型号 规格尺寸 1．键连接 键的标记示例 2）键的标记 名称及标准编号 图例 标记及说明 普通型平键 GB/T 1096—2003 GB/T 1096 键16 × 10 × 100 表示宽度b=16mm、高度h=10mm、长度L=100mm的普通A型平键（普通A型平键在标注时省略型号A） GB/T 1096 键B 16 × 10 × 100 表示宽度b=16mm、高度h=10mm、长度L=100mm的普通B型平键 GB/T 1096 键C 16 × 10 × 100 表示宽度b=16mm、高度h=10mm、长度L=100mm的普通C型平键 7 1．键连接 键的标记示例 2）键的标记 名称及标准编号 图例 标记及说明 普通型半圆键 GB/T 1099.1—2003 GB/T 1099.1 键6 × 10 × 25 表示b=6mm、高度h=10mm、直径D=100mm的普通型半圆键 钩头型楔键 GB/T 1565—2003 GB/T 1565 键16 × 100 表示b=16mm、高度h=10mm、长度L=100mm的钩头型楔键 （续表） 8 键是标准件，一般不需要画出零件图，但应画出与其相配合的键槽。 1．键连接 3）键槽的画法及标注 普通型平键键槽的画法和标注方法 动画 9 1．键连接 3）键槽的画法及标注 普通型平键键槽的画法和标注方法 键的长度L应比轮毂长度小5～10 mm，并取相近的标准值。 键槽的宽度b可根据轴的公称直径d从附表Ⅱ中查得，从附表Ⅱ中还可查得轴上键槽的深度t1和轮毂上键槽的深度t2。 10 1．键连接 4）普通型平键连接的画法 普通型平键连接的画法 动画 （1）当剖切面通过轴的轴线和键的对称面时，轴和键均按不剖绘制。 （2）普通型平键的两侧面为工作面，底面和顶面为非工作面，两侧面和底面分别与轴上的键槽接触，应画成一条线；键的顶面与键槽的底面之间存在间隙，应画成两条线。 11 销也是标准件，主要用于零件之间的连接、定位或防松。 2．销连接 当剖切面通过销的轴线时，销按不剖绘制。 12 常见的销 圆柱销 圆锥销 开口销 通常与开槽螺母配合使用，可起到防松脱的作用 2．销连接 销的标记及画法 名称及标准编号 图例 标记及说明 画法 圆柱销 GB/T 119.1—2000 销 GB/T 119.1 5 m6 × 18 表示公称直径d=5mm、公差为m6、公称长度l=18mm的圆柱销 圆锥销 GB/T 117—2000 销 GB/T 117 10 × 60 表示公称直径d=10mm、公称长度l=20mm的A型圆锥销 开口销 GB/T 91—2000 销 GB/T 91 5 × 50 表示公称规格为5mm、公称长度l=50mm的开口销 13 常用的键有哪些？哪种应用最广泛？ 销的主要作用是什么？ 课堂检测 14 课堂小结 键连接和销连接 键连接 销连接 15 四、滚动轴承 16 四、滚动轴承 指在承受载荷和彼此相对运动的零件之间有滚动体做滚动运动的轴承 滚动轴承 具有结构紧凑、摩擦系数小等优点，在机械传动结构中的应用非常广泛 规格形式多样，且都为标准件，具体可查阅相关国家标准 17 1．滚动轴承的结构与分类 （a）深沟球轴承 （b）推力球轴承 （c）圆锥滚子轴承 一般固定在机体或轴承座内不转动 与轴相配合，通常与轴一起转动 18 滚动轴承 外圈 内圈 滚动体 保持架 1．滚动轴承的结构与分类 （a）深沟球轴承 （b）推力球轴承 （c）圆锥滚子轴承 19 滚动轴承 根据承受载荷方向的不同 向心轴承 主要承受径向载荷，如深沟球轴承，如图（a）所示 推力轴承 只承受轴向载荷，如推力球轴承，如图（b）所示 向心推力轴承 可同时承受径向荷载和轴向载荷，如圆锥滚子轴承，如图（c）所示 2．滚动轴承的基本代号 指滚动轴承在形状、结构、尺寸、公差、技术要求等方面有所改变时，在基本代号左、右添加的补充代号。 若无特殊要求，滚动轴承一般只标记基本代号。 20 滚动轴承的代号 前置代号 后置代号 基本代号 2．滚动轴承的基本代号 表示滚动轴承的基本类型、结构和尺寸，是滚动轴承代号的基础。 组成 21 基本代号 类型代号 尺寸系列代号 内径代号 2．滚动轴承的基本代号 类型代号用数字或大写字母表示。 1）类型代号 滚动轴承的类型代号 代号 类型 代号 类型 0 双列角接触球轴承 7 角接触球轴承 1 调心球轴承 8 推力圆柱滚子轴承 2 调心滚子轴承和推力调心滚子轴承 N 圆柱滚子轴承 3 圆锥滚子轴承 双列或多列用字母NN表示 4 双列深沟球轴承 U 外球面球轴承 5 推力球轴承 QJ 四点接触球轴承 6 深沟球轴承 C 长弧面滚子轴承（圆环轴承） 22 2．滚动轴承的基本代号 尺寸系列代号由滚动轴承宽（高）度系列代号和直径系列代号组成，用两位数字表示，主要用于区分内径相同而宽度（高度）和外径不同的滚动轴承，具体规定可参照国家标准GB/T 272—2017《滚动轴承 代号方法》。 2）尺寸系列代号 尺寸系列代号为13，1为宽度系列代号，3为直径系列代号。 圆锥滚子轴承31307 当滚动轴承的宽度系列代号为0时，通常省略不注，但对于调心滚子轴承和圆锥滚子轴承，宽度系列代号0应标出。 23 2．滚动轴承的基本代号 内径代号表示滚动轴承的公称内径，用两位数字表示。 3）内径代号 滚动轴承的内径代号 公称内径/mm 内径代号 示例 10～17 10 00 深沟球轴承6200，d=10mm 12 01 调心球轴承1201，d=12mm 15 02 圆柱滚子轴承NU 202，d=15mm 17 03 推力球轴承51103，d=17mm 24 2．滚动轴承的基本代号 3）内径代号 滚动轴承的内径代号 公称内径/mm 内径代号 示例 20～480 （22、28、32除外） 04～96（代号数字 × 5即为公称内径） 调心滚子轴承22308，d=40mm 圆柱滚子轴承NU 1096，d=480mm 500以及22、28、32 用公称内径毫米数直接表示，与尺寸系列之间用“/”分开 调心滚子轴承230/500，d=500mm 深沟球轴承62/22，d=22mm （续表） 25 融会贯通 【例6-2】 分析轴承代号7320、30314、62/22的含义。 分析： （1）轴承代号7320的含义如图所示。 26 融会贯通 【例6-2】 分析轴承代号7320、30314、62/22的含义。 分析： （2）轴承代号30314的含义如图所示。 27 融会贯通 【例6-2】 分析轴承代号7320、30314、62/22的含义。 分析： （3）轴承代号62/22的含义如图所示。 28 3．滚动轴承的画法 滚动轴承一般不需要绘制零件图，在装配图中只需要按国家标准规定的表示方法画出即可。 GB/T 4459.7—2017《机械制图 滚动轴承表示法》对滚动轴承的通用画法、特征画法和规定画法进行了统一规定。 其中，通用画法和特征画法在同一张图样中只允许采用一种。 29 3．滚动轴承的画法 滚动轴承的通用画法、特征画法和规定画法示例 名称 通用画法 特征画法 规定画法 深沟球轴承 30 3．滚动轴承的画法 滚动轴承的通用画法、特征画法和规定画法示例 名称 通用画法 特征画法 规定画法 圆锥滚子轴承 （续表） 31 3．滚动轴承的画法 滚动轴承的通用画法、特征画法和规定画法示例 名称 通用画法 特征画法 规定画法 推力球轴承 （续表） 32 3．滚动轴承的画法 绘制滚动轴承时，应注意以下事项。 （1）国家标准规定的表示法中的各种符号、矩形线框和轮廓线，均用粗实线绘制。 （2）矩形线框或外形轮廓的大小应与滚动轴承的外形尺寸一致，并与所属图样采用同一比例。 （3）采用通用画法和特征画法时，剖视图中的滚动轴承一律不画剖面线；采用规定画法时，滚动轴承的滚动体不画剖面线，其内、外圈应画成方向和间距相同的剖面线（在不致引起误解时可省略不画）。 33 小贴士 滚动轴承的通用画法、特征画法和规定画法的选用条件如下。 可用矩形线框及位于线框中央正立的十字形符号表示滚动轴承 当不需要准确地表示滚动轴承的外形轮廓、载荷特性、结构特征时 应画出滚动轴承剖面区域的轮廓线，并在剖面区域的中央画出正立的十字形符号 当需要准确地表示滚动轴承的外形时 通用画法一般绘制在轴的两侧。 （1）在用通用画法绘制的剖视图中 34 小贴士 （2）在用特征画法绘制的剖视图中 可采用在矩形线框内画出其结构要素符号的方法表示 当需要较形象地表示滚动轴承的结构特征时 特征画法一般绘制在轴的两侧。 35 小贴士 （3） 规定画法一般绘制在轴的一侧，另一侧按通用画法绘制。 可采用规定画法绘制滚动轴承 当需要表示滚动轴承的外形轮廓、载荷特性和结构特征时， 如滚动轴承的产品图样、产品样本、产品标准、用户手册和使用说明书中 36 滚动轴承一般由哪四部分组成？ 滚动轴承的基本代号由哪三部分组成？ 课堂检测 37 课堂小结 滚动轴承 滚动轴承的结构与分类 滚动轴承的基本代号 滚动轴承的画法 38 五、弹簧 39 五、弹簧 弹簧是一种用于减振、夹紧、自动复位和储存能量的零件，其种类很多，常见的弹簧如下： （a）压缩弹簧 （b）拉伸弹簧 （c）扭转弹簧 下面主要介绍圆柱螺旋压缩弹簧的画法。 40 1．圆柱螺旋压缩弹簧的几何要素 1）材料直径 材料直径是指用于制造弹簧的簧丝直径，用d 表示。 41 1．圆柱螺旋压缩弹簧的几何要素 2）弹簧直径 42 弹簧直径 弹簧外径 弹簧圈的外侧直径，用D2表示 弹簧内径 弹簧圈的内侧直径，用D1表示，D1=D2－2d 弹簧中径 弹簧内径和弹簧外径的平均值，用D表示，D=(D1+D2)/2=D1+d=D2－d 1．圆柱螺旋压缩弹簧的几何要素 3）圈数 支承圈数有1.5圈、2圈和2.5圈三种。其中，2.5圈较为常用，即两端分别并紧、磨平1.25圈。 43 圈数 支承圈数 保证弹簧在压缩时受力均匀、工作平稳，通常需要将弹簧两端并紧且磨平的圈数，用n2表示 有效圈数 弹簧除支承圈外，具有相等节距的圈数，用n表示 总圈数 弹簧的支承圈数和有效圈数之和，用n1表示，n1=n2+n 1．圆柱螺旋压缩弹簧的几何要素 4）弹簧节距 弹簧节距是指弹簧在自由状态时，两相邻有效圈截面中心线之间的轴向距离，用 t 表示，一般t =D/3~D/2 。 44 1．圆柱螺旋压缩弹簧的几何要素 5）自由长度 自由长度是指弹簧不受外力作用时的长度，用H0表示，H0=nt+(n2-0.5)d。 45 1．圆柱螺旋压缩弹簧的几何要素 6）展开长度 展开长度是指弹簧簧丝的中心线在展开成平面状态下的长度，用L表示，则有 46 1．圆柱螺旋压缩弹簧的几何要素 7）旋向 其中，右旋弹簧最为常见。 47 弹簧的旋向 左旋 右旋 2．圆柱螺旋压缩弹簧的画法 圆柱螺旋压缩弹簧的真实投影比较复杂，为了简化作图，GB/T 4459.4—2003《机械制图 弹簧表示法》对圆柱螺旋压缩弹簧的画法进行了统一规定，具体如下。 （1）在投影面平行于弹簧轴线的视图或剖切面通过弹簧轴线的剖视图中，圆柱螺旋压缩弹簧各圈的轮廓线应画成直线，并按如表所示的三种形式绘制。 圆柱螺旋压缩弹簧的画法 视图 剖视图 示意图 48 2．圆柱螺旋压缩弹簧的画法 （2）绘制图样时，圆柱螺旋压缩弹簧均可画成右旋，若必须保证弹簧的旋向，则应在图样的技术要求中注明。 （3）当要求圆柱螺旋压缩弹簧两端并紧、磨平时，不论支承圈数多少和末端贴紧情况如何，均按支承圈数为2.5圈绘制，必要时可按支承圈的实际结构绘制。 （4）有效圈数在4圈以上的圆柱螺旋压缩弹簧，可只画出两端的1～2圈，中间各圈可省略不画。省略中间各圈后，允许缩短图形长度，并将两端用细点画线连起来。 49 2．圆柱螺旋压缩弹簧的画法 （5）在装配图中，圆柱螺旋压缩弹簧被看作实心物体，因此被其挡住的结构一般不画出，其可见部分应从弹簧的外轮廓线或从弹簧簧丝剖面区域的中心线画起，如图（a）所示。 当弹簧材料直径在图形上等于或小于2 mm时，可采用示意图的形式表示，如图（b）所示；当弹簧被剖切时，其剖面区域也可以涂黑的方式表示，如图（c）所示。 （a） （b） （c） 50 2．圆柱螺旋压缩弹簧的画法 （6）弹簧的参数应直接标注在图形上，若直接标注困难也可在图样的技术要求中说明。 当需要表示圆柱螺旋压缩弹簧的力学性能时，则需要绘制其工作图，工作图应在弹簧零件图的主视图上方用图解的方式表示。此时，弹簧的力学性能曲线均画成直线并用粗实线画出，如图所示。 其中， 为弹簧的预加负荷， 为弹簧的最大负荷， 为弹簧的允许极限负荷。 51 融会贯通 【例6-3】 某圆柱螺旋压缩弹簧的材料直径d=5mm，弹簧外径D2=43mm，弹簧节距t=10mm，有效圈数n=8，支承圈数n2=2.5。试画出圆柱螺旋压缩弹簧的剖视图。 计算： （1）总圈数：n1=n2+n=8+2.5=10.5(圈)。 （2）自由长度：H0=nt+2d=8×10+2×5=90 (mm)。 （3）弹簧中径：D=D2-d=43-5=38 (mm) 。 52 融会贯通 【例6-3】 某圆柱螺旋压缩弹簧的材料直径d=5mm，弹簧外径D2=43mm，弹簧节距t=10mm，有效圈数n=8，支承圈数n2=2.5。试画出圆柱螺旋压缩弹簧的剖视图。 作图步骤： （1）根据弹簧中径D和自由长度H0作中心线和端面线，如图（a）所示。 （2）画出支承圈部分弹簧簧丝的剖面区域，如图（b）所示。 动画 （a） （b） 53 融会贯通 【例6-3】 某圆柱螺旋压缩弹簧的材料直径d=5mm，弹簧外径D2=43mm，弹簧节距t=10mm，有效圈数n=8，支承圈数n2=2.5。试画出圆柱螺旋压缩弹簧的剖视图。 作图步骤： （3）画出有效圈部分弹簧簧丝的剖面区域。首先在CE线上根据弹簧节距 t 画出圆3和圆4；然后分别在圆1与圆3、圆2与圆4圆心连线的中点处作垂线并与AB线相交，以交点为圆心分别画出圆5和圆6；最后在AB线上根据弹簧节距 t 画出圆7，如图（c）所示。 （c） 54 融会贯通 【例6-3】 某圆柱螺旋压缩弹簧的材料直径d=5mm，弹簧外径D2=43mm，弹簧节距t=10mm，有效圈数n=8，支承圈数n2=2.5。试画出圆柱螺旋压缩弹簧的剖视图。 作图步骤： （4）按右旋旋向作出相应圆的公切线，并画出弹簧簧丝剖面区域的剖面线，然后描深加粗其他图线，即可完成作图，如图（d）所示。 （d） 55 圆柱螺旋压缩弹簧的几何要素有哪些？ 简述装配图中弹簧的画法。 课堂检测 56 课堂小结 弹簧 圆柱螺旋压缩弹簧的几何要素 圆柱螺旋压缩弹簧的画法 57 项目实施 绘制直齿圆柱齿轮的机械图样 58 1．描述 齿轮在汽车中应用广泛，是汽车变速箱、驱动桥、转向机上的重要机械零件，主要用于传递动力与转矩，实现汽车的变速、转向等。 如图所示为一直齿圆柱齿轮的立体图，该齿轮的齿数z=35，模数m=2mm，齿宽b=10mm，轮毂直径D=40mm，轴孔直径为25 mm，键槽宽度为8 mm，齿轮总宽度B=20mm ，轮毂与齿轮连接处为半径3 mm的圆弧连接，所有倒角均为2 mm。 请根据本项目所学知识，计算直齿圆柱齿轮的几何要素，并绘制其机械图样。 59 2．分析与计算 （1）计算齿顶圆直径、齿根圆直径、分度圆直径。 齿顶圆直径： 。 齿根圆直径： 。 分度圆直径： 。 （2）已知键槽宽度为8 mm，从附表Ⅱ中可查得其深度 。 （3）确定好直齿圆柱齿轮的各几何要素后，选择一个视图和一个局部视图的表示方法，绘制直齿圆柱齿轮的机械图样。 60 3．绘制 （1）选择合适的图幅和比例，固定好图纸并绘制图框和标题栏，如图（a）所示。 （a）绘制图框和标题栏 61 3．绘制 （2）合理布图，根据齿顶圆直径 、齿根圆直径 、分度圆直径 、轴孔直径作尺寸基准，如图（b）所示。 （b）合理布图，绘制尺寸基准 62 3．绘制 （3）根据齿宽b、键槽深度t2、齿轮总宽度B等绘制齿轮视图底稿，如图（c）所示。 （c）绘制齿轮视图 63 3．绘制 （4）根据轴孔直径、键槽宽度，绘制齿轮局部视图底稿，如图（d）所示。 （d）绘制齿轮局部视图 64 3．绘制 （5）绘制倒角、连接线段、剖面线等，如图（e）所示。 （e）绘制倒角、连接线段、剖面线 65 3．绘制 （6）擦除作图辅助线，描深加粗底稿，如图（f）所示。 （f）描深加粗底稿 66 3．绘制 （7）标注尺寸并检查图纸。按要求正确、完整、清晰地标注直齿圆柱齿轮的尺寸，完成后全面校对图纸，并完成标题栏的填写，如图（g）所示。 （g）标注尺寸、校对图纸并填写标题栏 67 课堂小结 项目实施 绘制直齿圆柱齿轮的机械图样描述 描述 分析与计算 绘制 68 科技前沿 “汽车+智能制造”——空气弹簧系统，助力行车稳定性提升 69 指导教师根据学生的实际学习成果对其进行评价，学生配合指导教师完成如表所示的学习成果评价表。 学习成果评价表 学习成果评价 评价项目 评价内容 分值/分 评分/分 知识 （40%） 螺纹的形成、几何要素、分类、画法及标注方法 6   螺纹紧固件及其连接的画法 6   齿轮的几何要素及画法 7   键连接和销连接的画法及标注方法 7   滚动轴承的结构、分类及画法 7 弹簧的几何要素及画法 7   学习成果评价表 学习成果评价 评价项目 评价内容 分值/分 评分/分 技能 （40%） 正确绘制螺纹、螺纹紧固件及其连接图 12   正确绘制键连接和销连接 8   正确绘制滚动轴承 8   正确绘制直齿圆柱齿轮和圆柱螺旋压缩弹簧 12   （续表） 学习成果评价表 学习成果评价 评价项目 评价内容 分值/分 评分/分 素养 （20%） 能与他人进行良好沟通 5   具备团队精神，能够积极与他人合作 5   积极、认真参加实践活动，按时完成学习任务 5   具备良好的学习态度 5   合计 100   自我评价   指导教师 评价   （续表） 感谢聆听！ 73 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.67 $$