项目7 标准件与常用件（课件）--《机械制图》 同步教学（电子工业出版社）

机械制图 标准件与常用件 项目七 PART 02 齿轮的规定画法 PART 01 螺纹紧固件的画法与标注 PART 03 滚动轴承的规定画法 目录 contents Part 1. 螺纹紧固件的画法与标注 一、螺纹 螺纹是标准件中的一种,是零件上常见的一种连接结构。 螺纹是在回转体表面上,沿着螺旋线加工成具有相同断面的连续凸起和沟槽。 在回转体外表面上形成的螺纹称为外螺纹;加工在回转体内表面的螺纹称为内螺纹。 (一)螺纹的形成 螺纹是根据螺旋线原理加工而成的,可以认为是平面图形绕和它共面的回转轴线做螺旋运动的轨迹。 (二)螺纹要素 单个螺纹无使用意义,只有内外螺纹旋合在一起,才能起到连接和紧固的作用,而内外螺纹旋合的前提是必须具有相同的要素。 螺纹的要素如下所述。 1.螺纹牙型 在通过螺纹轴线的断面上,螺纹的轮廓形状称为螺纹牙型,它由牙顶、牙底和两牙侧构成,并形成一定的牙型角。 2.螺纹直径 螺纹直径有基本大径、基本小径、基本中径之分(以下简称大径、小径、中径)。 3.线数 螺纹有单线和多线之分。 沿一根螺旋线加工形成的螺纹,称为单线螺纹;沿两根螺纹加工形成的螺纹,称为双线螺纹;沿两根或两根以上螺旋线加工形成的螺纹,称为多线螺纹。 4.螺距和导程 螺距 P 是指螺纹相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。 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,用 Ph 表示。 (三)螺纹的规定画法 螺纹的要素都已标准化,国标规定了在机械制图中螺纹的画法,说明如下。 1.外螺纹的规定画法 外螺纹的规定画法如图 7.4 所示。 (1)平行于螺纹轴线的视图,螺纹大径(牙顶)用粗实线绘制,螺纹小径(牙底)用细实线绘制,通常小径按大径的 0.85 倍绘制。 (2)当需要表示螺纹收尾时,收尾部分的牙底线也用细实线表示,并与轴线呈 30°角,如图 7.4(b)所示。 (3)当采用剖视图绘制时,如管状外螺纹的画法,剖切部分的螺纹终止线只画到小径处,剖面线画到粗实线处,如图 7.4(c)所示。 2.内螺纹的规定画法 内螺纹的规定画法如图 7.5 所示。 (1)平行于螺纹轴线的视图,一般画成全剖视图,螺纹大径(牙底)用细实线绘制,小径(牙顶)用粗实线绘制,但不画入倒角区。 (2)当零件图不作剖视图时,平行于螺纹轴线的视图中,螺纹所有图线均用虚线绘制,如图 7.5(b)所示。 常用的标准螺纹按用途可分为两种:连接螺纹和传动螺纹。 (1)连接螺纹:起连接和紧固作用的螺纹,如普通螺纹和管螺纹。 (2)传动螺纹:起传递动力和运动作用的螺纹,如梯形螺纹和锯齿形螺纹。 (四)螺纹的标注 1.螺纹的分类 螺纹的种类很多,按螺纹要素是否符合国家标准,分为标准螺纹和非标准螺纹。 生产中一般都采用标准螺纹。 2.螺纹的标记 (1)普通螺纹的标记。 单线普通螺纹:螺纹特征代号 公称直径×螺距旋向-公差带代号-旋合长度代号-旋向代号 多线普通螺纹:螺纹特征代号 公称直径×导程(螺距 P) -公差带代号-旋合长度代号-旋向代号 (2)管螺纹的标记。 密封管螺纹:螺纹特征代号 尺寸代号 公差等级代号-旋向 非密封管螺纹:螺纹特征代号 尺寸代号 公差等级代号-旋向代号 (3)传动螺纹的标记。 传动螺纹主要有梯形螺纹和锯齿形螺纹。 单线普通螺纹:螺纹特征代号 公称直径×螺距 旋向代号-中径公差带代号-旋合长度代号 多线普通螺纹:螺纹特征代号 公称直径×导程(螺距 P) 旋向代号-中径公差带代号-旋合长度代号 3.螺纹的标注 常见标准螺纹的类别、特征代号、牙型示意图及标注示例如表 7.1 所示。 在图样中,一般只需标注螺纹的特征代号即可区别出牙型。 (一)常用螺纹紧固件的种类和标记 螺纹紧固件的种类很多,常用的有六角头螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母、垫圈等。 常用螺纹紧固件的标记示例如表 7.2 所示,它们的结构型式和尺寸可以按其规定标记在相应的标准中查出。 二、螺纹紧固件及其连接的规定画法 (二)螺纹紧固件的连接画法 螺纹紧固件的基本连接形式如图 7.8 所示,有螺栓连接、双头螺柱连接和螺钉连接。 螺栓用于被连接零件允许钻成通孔的情况及双头螺柱用于被连接零件之一,较厚或不允许钻成通孔的情况,螺钉则用于上述两情况,而且用于不经常拆开和受力较小的连接中。 1.普通螺栓连接 螺栓连接的紧固件有螺栓、螺母和垫圈。 螺栓连接画图时应注意如下所述。 (1)紧固件的画法一般采用比例画法绘制。 (2)在确定螺栓长度 l 时,可按下式 l = 1+2+h+m+a 估算。 如图 7.9 所示,1 ,2 表示被连接件的厚度,h 为垫圈厚度,m 为螺母厚度,a 为露头长度。 a一般取(0.3~0.4)d,根据上式的估算值,在螺栓的标准 l 系列中,选取一个最接近的标准值。 (3)螺栓连接的画图步骤如图 7.9 所示。 (4)螺栓连接的简化画法如图 7.10 所示。 2.双头螺柱连接 双头螺柱连接常用的紧固件有双头螺柱、六角螺母、垫圈。 双头螺柱的两端都制有螺纹,一端和被连接件旋合,一端和螺母旋合。 装配时,先将螺纹较短的一端旋入下部较厚零件的螺纹孔,再将通孔零件穿过螺纹的另一端,套上垫圈,用螺母拧紧,将两零件连接起来。 双头螺柱连接的比例画法和螺栓连接的比例画法基本相同,其有效长度为 l,螺纹长度为 b;另一端为旋入端,其长度为 bm ,双头螺柱连接的画法如图 7.11 所示。 3.螺钉连接 螺钉用于连接一个较薄、一个较厚的两个零件,它不需与螺母配合使用。 被连接的零件之一为通孔,而另一零件一般为不通的螺纹孔。 螺钉的种类很多,螺钉按用途分为连接螺钉和紧定螺钉。 装配时,先将螺钉头杆部穿过较薄零件的通孔后旋入较厚零件的螺纹孔,再用旋具拧紧,靠螺钉头部压两个被连接件,实现连接。 螺钉连接的画法及其连接部分的画法,应按内外螺纹连接画法绘制,螺钉连接的画法如图 7.12 所示。 (一)键连接 键用来连接轴和轴上的零件(如齿轮、带轮等),这种连接称为键连接,如图 7.13 所示。 其主要作用是固定轴上零件和传递扭矩。 将键嵌入轴上的键槽中,再把齿轮装在轴上,当轴转动时,通过键连接,齿轮也将和轴一起转动,达到传递动力的目的。 1.键的种类及其标记 键的种类很多,常用的键有普通型平键、普通型半圆键等。 键也是标准件,其中普通平键最为常见。 三、绘制键、销连接图 普通平键又有 A 型、B 型、C 型 3 种,常用键的名称、图例和标记示例如表 7.3 所示。 2.键连接的画法 在画键连接时,当剖切平面通过轴的轴线及键的对称平面时,轴和键均按不剖处理,为了表示键和轴的关系,一般采用局部剖视表达。 在画平键连接时,应确定轴的直径、键的型式、键的长度,然后根据轴的直径查阅相关标准,选取键和键槽的断面尺寸。 普通平键和半圆键连接的规定画法如图 7.14 所示。 (二)销连接 1.销的种类及其标记 销的种类很多,通常用于零件间的连接与定位。 常用的销有圆锥销、圆柱销和开口销等,如图 7.15 所示。 圆柱销和圆锥销用于零件之间的连接和定位,开口销用于螺纹连接的锁紧装置。 3 种销的标准号、图例和标记示例如表 7.4 所示。 2.销连接的画法 圆柱销、圆锥销连接的画法如图7.16 所示。 在连接图中,当剖切面通过销的基本轴线时,销按不剖绘制;在剖视图中,销与销孔的接触面画一条线。 当剖切面通过销孔轴线时,销按不剖处理。 Part 2. 齿轮的规定画法 齿轮在机械设备中应用十分广泛,用来将主动轴的转动传递给从动轴,从而完成动力传递、转速及旋向的改变。 常见的齿轮传动有 3 种:圆柱齿轮传动———用于两轴线平行的传动;圆锥齿轮传动———用于相交两轴间的传动;蜗杆传动———用于两交叉轴间的传动。 常用的齿轮传动形式如图 7.17 所示。 在齿轮传动中,应用最广的是圆柱齿轮,圆柱齿轮的轮齿有直齿、斜齿、人字齿等,如图7.18所示。 一、圆柱齿轮 (一)直齿圆柱齿轮 直齿圆柱齿轮各部位的名称及符号如图 7.19 所示。 齿顶圆直径 da:通过齿顶的圆柱面直径。 齿根圆直径 df:通过齿根的圆柱面直径。 分度圆直径 d:标准齿轮的齿厚和槽宽相等处的圆周直径。 分度圆位于齿顶圆和齿根圆之间,是一个约定的假想圆。 齿高 h、齿顶高 ha、齿根高 hf:齿高 h 是齿顶圆与齿根圆之间的径向距离;齿顶高 ha是齿顶圆与分度圆之间的径向距离;齿根高 hf是齿根圆与分度圆之间的径向距离。 齿距 p、齿厚 s、槽宽 e:在分度圆上,相邻两齿对应两点间的弧长叫齿距,轮齿的弧长叫齿厚,轮齿之间的弧长叫槽宽,p = s+e。 对标准齿轮有 s = e。 模数 m:用 z 表示齿轮的齿数,则分度圆周长=πd = pz,因此 d = zp / π,则齿距 p 与 π 的比值称为齿轮的模数,用 m 表示,单位为 mm,即 m = p / π,由上边两式可得 d =mz。 由此可知,m 与 p 成正比,而 p 决定了轮齿的大小,因此 m 的大小反映了轮齿的大小。 模数越大,轮齿越大;模数越小,轮齿越小。 为便于设计制造,国标对齿轮的模数作了统一的规定,如表 7.5 所示。 啮合角 α:齿轮啮合时,在分度圆上啮合点的法线方向与切线方向所夹的锐角,也叫压力角,齿轮啮合角如图 7.20 所示。 标准齿轮的啮合角是 20°,只要模数和啮合角相等,齿轮就能够相互啮合。 中心距 a:两啮合齿轮轴线间的距离。 (二)直齿圆柱齿轮各部分参数的计算公式 在设计齿轮时,先确定齿数和模数,其他各部位的尺寸都可以由模数和齿数计算出来。 直齿圆柱齿轮各部分尺寸的计算公式如表 7.6 所示。 (三)单个圆柱齿轮的画法 齿轮结构比较复杂,尤其是轮齿部分。 为简化作图,国标规定对齿轮的轮齿部分采用规定画法。如图 7.21 所示为单个圆柱齿轮的画法。 (四)两圆柱齿轮啮合的画法 如图 7.22 所示为两圆柱齿轮啮合的画法,相互啮合的齿轮模数相等,分度圆相切。 (一)直齿圆锥齿轮的相关参数 由于锥齿轮的轮齿是在锥面上,所以齿形及模数沿轴向变化,为了计算方便,规定根据大端的模数 m 和分度圆来计算其他各公称尺寸 。 因此一般所说的直齿锥齿轮的齿顶圆直径,分度圆直径,齿顶高等都是对大端而言。 圆锥齿轮的各部分名称及符号如图 7.23 所示。 二、圆锥齿轮 (二)直齿圆锥齿轮的规定画法 (1)单个圆锥齿轮的规定画法如图 7.24 所示。 在图 7.24 的两个视图中,主视图选择剖视,轮齿则不剖,齿顶线与齿根线用粗实线绘制,分度圆用细点画线画出。 在左视图中,大端分度圆用细点画线,大端与小端的齿顶圆用粗实线绘制。 大端与小端的齿根圆及小端分度圆不需要画出。 (2)圆锥齿轮啮合的规定画法如图 7.25 所示。 蜗杆传动用来传递交叉两轴间的运动与动力。 蜗杆与蜗轮成对使用,可得到很大的传动比,缺点是摩擦大,发热多,效率低。 蜗杆传动如图 7.26 所示。 三、蜗轮与蜗杆 (一)蜗杆、蜗轮的主要参数与尺寸计算 (1)蜗杆、蜗轮的主要参数和规定画法如图 7.27 所示。 (2)标准蜗杆、蜗轮各部分尺寸的计算公式如表 7.8 所示。 在啮合的蜗轮、蜗杆中,规定以蜗杆的轴向模数为标准模数,也等于蜗轮的端面模数。 蜗轮的螺旋角与蜗杆的导程角大小相等。 (二)蜗杆、蜗轮的规定画法 (1)单个蜗杆的规定画法如图 7.27(a)所示,它与圆柱齿轮画法相同。 单个蜗轮的画法为:在投影为圆的视图中,只画齿顶圆与分度圆,其他的可以省略不画;在投影为非圆的视图上,轮齿的画法与圆柱齿轮一样,如图 7.27(b)所示。 (2)蜗杆、蜗轮的啮合画法如图 7.28 所示。 在蜗轮投影为圆的视图上,蜗轮与蜗杆各按规定画出,蜗轮分度圆与蜗杆分度圆相切;在蜗杆为圆的视图上,蜗轮与蜗杆重合部分不画蜗轮,只画蜗杆。 Part 3. 滚动轴承的规定画法 一、滚动轴承的结构及分类 (一)滚动轴承的结构 滚动轴承的结构一般由 4 部分组成,如图 7.29 所示。 内圈:装在轴上,与轴紧密配合在一起,且随轴一起旋转。 外圈:装在机体或轴承座内,一般固定不动或偶做少许运动。 滚动体:装在内外圈之间的滚道中,有滚珠、滚柱、滚锥等类型。 保持架:用以均匀分隔滚动体,防止它们相互摩擦和碰撞。 (二)滚动轴承的分类 按承受载荷的方向不同,可分为 3 类。 向心轴承 01 02 推力轴承 主要承受径向载荷,如深沟球轴承。 主要承受轴向载荷,如推力球轴承。 03 向心推力轴承 能同时承受径向载荷和轴向载荷,如圆锥滚子轴承。 二、滚动轴承的规定画法 在装配图中,当不需要表示滚动轴承的形状和结构时,可采用简化画法和规定画法来绘制。 简化画法又可采用特征画法来表示。 滚动轴承的规定画法、 特征画法及装配画法如表 7.9 所示。 谢谢大家 $$