CAD机械制图(标准件、齿轮和弹簧)

本章教学目标要求: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规定标记，以及它们的连接画法；3.掌握键连接和销连接的画法和键、销的规定标记；4.学会按标准件的规定查阅其有关标准；5.掌握齿轮的基本知识、圆柱齿轮基本参数的计算方法以及齿轮和蜗杆、蜗轮的规定画法；6.掌握轴承的简化画法和规定标记，以及弹簧的规定画法。本章重点难点：重点是螺纹的规定画法和标注方法；螺纹紧固件的规定标记，以及它们的连接画法；圆柱齿轮的规定画法。难点是螺纹紧固件的连接画法。第七章标准件、齿轮和弹簧回目录机器上的标准件和常用件很多，有螺栓、螺柱、螺母、垫圈、键、销、齿轮、弹簧、滚动轴承等。为利于设计、制造和使用，国家标准对这些零（组）件的结构、尺寸或某些结构的参数、技术要求等作了统一规定，学习这些规定，为以后学习零件图和装配图打下基础。§7-1螺纹§7-2螺纹紧固件§7-3键和销连接§7-5滚动轴承§7-4齿轮§7-6弹簧摘要：§7-1螺纹一、螺纹的基本知识（一）螺纹的形成、结构要素1.螺纹的形成螺旋线——一动点在一圆柱体的表面上，一边绕轴线等速旋转，同时沿轴向作等速移动的轨迹。螺纹——一平面图形沿螺旋线运动，运动时保持该图形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。螺纹图7-1螺纹的形成螺纹的加工方法很多，常见加工螺纹的方法如图所示。图7-2螺纹的加工方法2.螺纹的要素⑴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。它有三角形、梯形、锯齿形和矩形等。不同的螺纹牙型，有不同的用途。牙顶牙底图7-3螺纹牙型矩形螺纹三角形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹15º30º3º30º图7-3螺纹牙型⑵公称直径一般指螺纹的大径。大径（d、D）、小径（d1、D1）、中径（d2、D2）。d1d2d外螺纹内螺纹图7-4螺纹的直径⑶线数n螺纹有单线和多线之分。沿一条螺纹线形成的螺纹称为单线螺纹；沿轴向等距分布的两条或两条以上的螺旋线形成的螺纹为多线螺纹。（a）单线螺纹（b）双线螺纹图7-5螺纹的线数⑷螺距P和导程Ph螺纹相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，称为螺距P。同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，称为导程Ph。Ph=nP（a）单线螺纹（b）双线螺纹PPhPh=2PPPhPPh=P图7-6螺纹的螺距和导程⑸螺纹的旋向螺纹的旋向分右旋和左旋。图7-7螺纹的旋向内、外螺纹连接时，螺纹的上述五项要素必须一致。注意：图7-8螺纹的参数（二）螺纹的结构1.螺纹的末端为了便于装配和防止螺纹起始圈破坏，常在螺纹的起始处加工成一定的形式，如倒角、倒圆等。图7-9螺纹的结构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作，因此，螺纹收尾部分的牙型是不完整的，称为螺尾。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。图7-10螺纹的收尾和退刀槽二、螺纹的规定画法1.外螺纹大径画粗实线小径画细实线螺纹终止线画粗实线螺纹终止线画粗实线大径画粗实线圆小径画3/4圈细实线圆d≈0.85d1细实线画入倒角倒角圆不画剖面线画到粗实线止图7-11外螺纹的规定画法2.内螺纹大径画3/4圈细实线圆小径画粗实线大径画细实线细实线不画入倒角螺纹终止线画粗实线剖面线画到粗实线止图7-12内螺纹的规定画法3.内螺纹和外螺纹连接注意：1.旋合部分按外螺纹的画法绘制。其余部分按各自画法绘制。2.表示大、小径的粗细实线要对齐，与倒角大小无关。AAAA图7-13螺纹连接的规定画法4.其他的一些规定画法⑴螺尾的画法图7-14螺尾的画法⑵不穿通螺纹孔的画法(b)攻螺纹(a)钻孔120°钻孔深度螺孔深度钻孔深度-螺孔深度=0.5D图7-15不穿通螺纹孔的画法三、螺纹的种类和规定标注1.螺纹的种类按用途可分：普通螺纹(粗牙普通螺纹、细牙普通螺纹)连接螺纹：传动螺纹：管螺纹锯齿形螺纹矩形螺纹梯形螺纹M10×1LH－5g6g－S公称直径为10mm,螺距1mm的单线左旋细牙普通外螺纹；公差带代为5g6g，短旋合长度。M8－6H－L公称直径为8mm，单线右旋粗牙普通内螺纹；公差带代为6H，长旋合长度。M20×1.5－6g公称直径为20mm，螺距1.5mm单线右旋细牙普通外螺纹；公差带代为6g，中旋合长度。2.螺纹的规定标注⑴普通螺纹(粗牙普通螺纹、细牙普通螺纹)特征代号公称直径导程（P螺距）旋向公差代号旋合长度代号——⑵梯形螺纹特征代号公称直径导程（P螺距）旋向公差代号旋合长度代号——Tr40×14（P7）LH－7e公称直径为40mm,螺距7mm的双线左旋梯形外螺纹；公差带代为7e，中等旋合长度。Tr32×6－7H公称直径为32mm,螺距6mm的单线右旋梯形内螺纹；公差带代为7，中等旋合长度。⑶、管螺纹螺纹特征代号尺寸代号旋向—公差等级代号G1A－LH管螺纹外螺纹，A级，左旋，尺寸代号为1。G1管螺纹内螺纹，右旋，尺寸代号为1。RC2锥管螺纹内螺纹，右旋，尺寸代号为2。R2锥管螺纹外螺纹，右旋，尺寸代号为2。Rp3－LH圆柱内螺纹，左旋，尺寸代号为3。M10-6gM10-6HTr407-7e图7-16螺纹的标注(a)(b)(c)指引线由大径引出图7-17管螺纹的标注G1AG3／4Rp2－LHRc1／2§7-2螺纹紧固件一、常用螺纹紧固件及其标记平垫圈弹簧垫圈圆螺母用止动垫圈圆螺母六角螺母六角头螺栓双头螺柱六角开槽螺母内六角圆柱头螺钉开槽圆柱头螺钉开槽沉头螺钉紧定螺钉图7-18常用的螺纹紧固件名称标准编号规格尺寸例:螺栓GB/T5782-2000M12×80普通粗牙螺纹,公称直径为12,公称长度为80,六角头螺栓。螺母GB/T6170-2000M12普通粗牙螺纹,公称直径为12,六角头螺母。垫片GB/T97.2-200212公称尺寸为12,平垫圈。垫片GB/T93-198716公称尺寸为16,弹簧垫圈。螺柱GB/T898-1988M12×60普通粗牙螺纹,公称直径为12,公称长度为60,双头螺柱。二、单个螺纹紧固件的近似画法图7-19单个螺纹紧固件的近似画法三、螺纹紧固件的连接画法画螺纹紧固件连接图时，应遵守下述基本规定：1.两零件接触表面只画一条线，不接触表面应画两条线。2.两零件邻接时，不同零件的剖面线方向应相反，或者方向一致、间隔相反。3.对于紧固件和实心零件（如螺钉、螺栓、螺母、垫圈、键、销、球及轴等），若剖切平面通过它们的轴线时，则这些零件都按不剖切绘制，仍画外形；需要时，可采用局部。根据被连接零件的使用情况、受力、壁厚等的不同，螺纹紧固件连接可分为:螺栓连接、螺柱连接、螺钉连接等。（一）螺栓连接螺栓用于两个或两个以上不太厚并能钻成通孔的零件之间的连接。为了便于装配,通孔直径比螺纹直径略大。装配图中,螺栓连接通常采用比例画法。图7-20螺栓连接2d螺栓0.7d被连接零件d1.1d2.2d1.1d垫片螺母0.8d0.15dL2d12δδamhL2.2d0.15d1.1d1.1dd2dL2d0.7damhLδ1δ20.8d螺栓连接的画法图7-21螺栓连接的画法查标准，选取与接近的标准长度值为螺栓标记中的公称长度。螺栓的公称长度按下式计算:L=δ1+δ2+h+m+aa=0.3d2d螺栓0.7d被连接零件d1.1d2.2d1.1d垫片螺母0.8d0.15dL2d12δδamhL通过螺栓轴线剖切螺栓、螺母、垫圈按不剖画相邻的接触的表面只画一条线相邻的不接触的表面画两条线不同的零件剖面线要不一致图7-21螺栓连接的画法(续)2.2d1.1d1.1dd0.8d0.15d2dL0.7d2d（二）螺柱连接螺柱用于被连接件之一较厚或不允许钻成通孔的情况。用于旋入被连接零件螺纹孔内的一端称为旋入端，与螺母连接的一端则称为紧固端。装配图中,螺柱连接通常采用比例画法。图7-22螺柱连接的画法δ11.5d0.25db+0.5ddm0.5dbm2dL2D0.8DLhma图7-22螺柱连接的画法(续1)bm2dL2d11.5dd螺柱的公称长度按下式计算：L=δ1+h+m+aa=0.3d查标准，选取与接近的标准长度值为螺柱标记中的公称长度。旋入端的长度bm与被旋入零件的材料有关：被旋入零件的材料bm钢、青铜d铸铁1.5d或1.25d铝2d螺柱连接的画法通过螺柱轴线剖切螺柱、螺母、垫圈按不剖画相邻的不接触的表面画两条线旋入端螺纹终止线与被连接的两零件的结合面平齐图7-22螺柱连接的画法(续2)δ11.5d0.25db+0.5ddm0.5dbm2dL2D0.8DLhmabm2dL2d11.5dd（三）螺钉连接螺钉连接不用螺母，它一般用于受力不大而又不需经常拆卸的地方。被连接零件中一个加工出螺孔，另一零件加工出通孔。装配图中,螺钉连接通常采用比例画法。图7-23螺钉连接的画法螺钉连接的画法螺钉的公称长度按下式计算：查标准，选取与接近的标准长度值为螺柱标记中的公称长度。旋入端的长度bm与被旋入零件的材料有关：被旋入零件的材料bm钢、青铜d铸铁1.5d或1.25d铝2dL=δ+bm1.5dld0.25d0.6d0.25dbmδ0.5d0.5d图7-23螺钉连接的画法(续1)1.5d0.25dd螺钉的螺纹终止线应高出螺纹孔上表面槽口画成沿顺时针方向45°位置图7-23螺钉连接的画法(续2)1.5dld0.25d0.6d0.25dbmδ0.5d0.5d1.5d0.25dd§7-3键连接和销连接键是标准件。键连接是一种可拆连接。它用来联结轴及轴上的传动件(如齿轮、带轮等)，以便于轴一起转动传递扭矩和旋转运动。一、键连接键轴齿轮图7-24键连接（一）、键的种类和标记普通平键半圆键钩头锲键图7-25键的种类和标记（二）、键连接的画法轴的结构分析轮的结构分析图7-26键连接的画法键连接的画法纵向剖切键按不剖画不接触面画两条线接触面画一条线图7-26键连接的画法(续)二、销连接圆柱销圆锥销开口销销是连接件，通常用于零件间的连接与定位。图7-27销连接(一)销的种类和标记标记示例销GB/T119.110×60名称及标准编号简图圆柱销GB/T119.1－2000圆锥销开口销GB/T117－2000GB/T91－2000销GB/T11710×60销GB/T918×45销的简图和简化标记（二)销连接的画法圆柱销连接的画法圆锥销连接的画法图7-28销联接的画法蜗轮蜗杆§7-4齿轮一、齿轮的作用及分类蜗轮蜗杆-----用于两垂直交叉轴之间的传动齿轮的主要作用是传递动力,改变运动的速度和方向。根据两轴的相对位置,齿轮可分为以下三类:圆柱齿轮-----用于两平行轴之间的传动圆锥齿轮-----用于两相交轴之间的传动圆锥齿轮斜齿圆柱齿轮直齿圆柱齿轮图7-29齿轮的分类二、直齿圆柱齿轮(一)直齿圆柱齿轮各部分的名称1.齿顶圆（直径da）通过齿顶部的圆。2.齿根圆（直径df）通过齿根部的圆。3.分度圆（直径d）齿轮的齿槽宽e(相邻两齿廓在某圆周上的弧长)与齿厚s(一个齿两侧齿廓在某圆周上的弧长)相等的圆称为分度圆,它是设计、制造齿轮时计算各部分尺寸的基准圆。图7-30直齿圆柱齿轮各部分的名称4.齿距(p)分度圆上,相邻两齿对应点的弧长。5.齿高(h)齿顶圆与齿根圆之间的径相距离。齿顶高(ha):齿顶圆与分度圆之间的径相距离。齿根高(hf):齿根圆与分度圆之间的径相距离。全齿高h=ha+hf6.中心距(a)两啮合齿轮轴线之间的距离。图7-30直齿圆柱齿轮各部分的名称(续)(二）直齿圆柱齿轮的基本参数2.模数m由于лd=pz,比值p/л称为齿轮的模数，即m=pz,所以d=mz。1.齿数z齿轮上轮齿的个数。3.压力角α两齿轮传动时，相啮合的齿廓接触点处的公法线与两分度圆公切线的夹角,我国标准齿轮分度圆上的压力角为20。α两标准直齿圆柱齿轮正确啮合传动的条件是模数和压力角都相等。图7-31直齿圆柱齿轮的基本参数(三)直齿圆柱齿轮各部分的计算公式基本参数：模数m、齿数z、压力角20°各部分名称代号计算公式分度圆直径dd=mz齿顶高haha=m齿根高hfhf=1.25m齿顶圆直径dada=m(z＋2)齿根圆直径df=m(z－2.5)df中心