机械制图-标准件、齿轮和弹簧ppt课件.ppt

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1、第六章 标准件、齿轮与弹簧,6.1 螺纹与螺纹紧固件,6.2 键、销和滚动轴承,6.3 齿 轮,6.4 弹 簧,引言,常用件某些主要结构要素已标准化（如弹簧、齿轮等）一般件主要结构形状、尺寸未标准化（根据使用要求自行设计制造）,零件的分类,标准件结构形状、尺寸已标准化（如螺钉、螺栓、螺母、键、轴承等）,引言,一、螺纹,螺纹的形成,一个与轴线共面的平面图形（三角形、梯形等），绕圆柱面作螺旋运动，则得到具有相同截面的连续凸起和沟槽,螺纹。,制在零件外表面上的螺纹叫外螺纹。,制在零件孔腔内表面上的螺纹叫内螺纹。,6.1 螺纹与螺纹紧固件,外螺纹的加工,内螺纹的加工,6.1 螺纹与螺纹紧固件,螺纹的工

2、艺结构,螺纹末端,保护螺纹、便于安装,常见形式,6.1 螺纹与螺纹紧固件,螺 尾,退刀槽,螺纹收尾,6.1 螺纹与螺纹紧固件,2.螺纹的要素,螺纹的牙型,在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状。,常用的有：,6.1 螺纹与螺纹紧固件,联 接 螺 纹,传 动 螺 纹,M,G,Tr,B,是最常用的联接螺纹,用于细小的精密或薄壁零件,用于水管、油管、气管等薄壁管子上，用于管路的联接。,用于各种机床的丝杠，做 传动用。,只能传递单方向的动力。,螺 纹 种 类,常用的几种螺纹的特征代号及用途,6.1 螺纹与螺纹紧固件,螺纹的大径、小径和中径,大径：与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱面的直径。D、d,

3、小径：与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱面的直径。D1、d1,6.1 螺纹与螺纹紧固件,外螺纹,内螺纹,大径D、d,小径D1、d1,中径D2、d2,螺纹的中径：,一个假想圆柱的直径。该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。,6.1 螺纹与螺纹紧固件,螺纹的线数n,沿一条螺旋线形成的螺纹叫做单线螺纹；沿两条或两条以上在轴向等距分布的螺旋线所形成的螺纹叫做多线螺纹。,单线螺纹,双线螺纹,6.1 螺纹与螺纹紧固件,螺距和导程,螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离P称为螺距。,同一条螺纹上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离Ph称为导程。,单线螺纹P=Ph,多线螺纹P=Ph/

4、n,=导程,6.1 螺纹与螺纹紧固件,螺纹的旋向,右旋(常用),左旋,注意：只有上述各要素完全相同的内、外螺纹才能旋合在一起。,6.1 螺纹与螺纹紧固件,3.螺纹的分类,标准螺纹：牙型、公称直径、螺距均符合标准。,特殊螺纹：牙型符合标准，公称直径或螺距不符合标准。,非标准螺纹：牙型不符合标准。,6.1 螺纹与螺纹紧固件,牙顶用粗实线表示(外螺纹的大径线，内螺纹的小径线)。,牙底用细实线表示(外螺纹的小径线，内螺纹的大径线)。,在投影为圆的视图上，表示牙底的细实线圆只画约3/4圈。,螺纹终止线用粗实线表示。,当需要表示螺纹收尾时，螺尾部分的牙底线与轴线成30。,不论是内螺纹还是外螺纹，其剖视图或

5、断面图上的剖面线都必须画到粗实线。,4.螺纹的规定画法,6.1 螺纹与螺纹紧固件,外螺纹剖视画法,（1）外螺纹画法,6.1 螺纹与螺纹紧固件,（2）内螺纹画法,6.1 螺纹与螺纹紧固件,螺纹盲孔的画法,钻孔,攻丝,容易出错的地方,6.1 螺纹与螺纹紧固件,AA,2）大径线和大径线对齐；小径线和小径线对齐。,1）旋合部分按外螺纹画；其余部分按各自的规定画。,按不剖画,内、外螺纹剖面线方向相反,（3）内、外螺纹连接的画法,6.1 螺纹与螺纹紧固件,画图步骤,1）画外螺纹,2）确定内螺纹的端面位置,3）画内螺纹及其余部分投影,6.1 螺纹与螺纹紧固件,（4）螺纹牙型的表示,1）重合画法,2）移出局部

6、放大,6.1 螺纹与螺纹紧固件,（5）画法的其他规定,1）螺尾的画法,只在有要求时才画，不需标注。,2）螺纹孔相贯的画法,螺纹相贯时，只在钻孔与钻孔相交处画出相贯线。,6.1 螺纹与螺纹紧固件,3）锥形螺纹的画法,按螺纹的大端绘制,按螺纹的小端绘制,6.1 螺纹与螺纹紧固件,5.螺纹的标注,（1）普通螺纹的标注,特征代号,公称直径 Ph导程P螺距,旋向,公差带代号,旋合长度,1）普通螺纹的特征代号：M。,2）尺寸代号：,尺寸代号,单线螺纹：公称直径 P螺距,粗牙螺纹可省略螺距,多线螺纹：公称直径 Ph导程P螺距,3）公差带代号：中径公差带代号和顶径公差带代号，如5g6g。若两者相同，只标注一个

7、公差带代号，如7H。,6.1 螺纹与螺纹紧固件,5.螺纹的标注,（1）普通螺纹的标注,特征代号,公称直径 Ph导程P螺距,旋向,公差带代号,旋合长度,尺寸代号,4）其他信息,旋合长度分为:S（短）、N（中等）、L（长）三类。旋合长度为中等时，“N”可省略。,旋向：对于左旋螺纹，应用代号LH表示出来；右旋螺纹不标注旋向。,6.1 螺纹与螺纹紧固件,（2）梯形螺纹和锯齿形螺纹的标注,特征代号,公称直径导程(P螺距),旋向,公差带代号,旋合长度代号,1）特征代号：梯形螺纹Tr；锯齿形螺纹B。,2）尺寸代号：,单线螺纹：公称直径螺距,多线螺纹：公称直径 导程（P螺距）,3）公差带代号：只包括中径公差带

8、代号。,4）旋合长度分为:N（中等）、L（长）两种。旋合长度为中等时，“N”可省略。,5）旋向：同普通螺纹,6.1 螺纹与螺纹紧固件,（3）管螺纹的标注,螺纹特征代号,尺寸代号,公差等级代号,旋向,2）尺寸代号标注在特征代号之后。,1）螺纹特征代号分为两类：,用于密封的管螺纹特征代号：,Rc圆锥内螺纹；Rp圆柱内螺纹；R1与圆柱内螺纹配合的圆锥外螺纹；R2与圆锥内螺纹配合的圆锥外螺纹。,非螺纹密封的管螺纹特征代号：G,3）公差等级代号：只有非螺纹密封的外管螺纹分A、B两个公差等级。其余类管螺纹不标注此项。,4）旋向：同普通螺纹,6.1 螺纹与螺纹紧固件,M2025g6g S LH,Tr4014

9、(P7)7HL,右旋,（4）标注示例,6.1 螺纹与螺纹紧固件,M202,M20-7H,G1,尺寸界线应 从大径引出！,尺寸界线 应从何处引出?,G右面的数字不是管螺纹的大径，而是它的尺寸代号。,6.1 螺纹与螺纹紧固件,（1）确定螺纹线数和旋向。,（2）确定牙型和螺距,可用螺纹规直接量出；也可用拓印法测量，即将螺纹放在一洁净的纸上压出痕迹，然后从痕印测定出螺距。,（3）确定螺纹大径,对外螺纹可用游标卡尺等直接量出，对内螺纹可先量螺纹小径，然后由螺纹标准查出其大径尺寸。,（4）查表确定代号,根据牙型、螺距、大径、旋向等查螺纹标准，确定螺纹代号。,6.螺纹的测绘,6.1 螺纹与螺纹紧固件,二、螺

10、纹紧固件,螺栓：用于受力大，常拆卸，两连接件相对较薄场合,螺柱：用于受力大，常拆卸，一件薄，一件厚或不能打成通孔场合,螺钉：用于受力小，不常拆卸场合,垫圈：使受力均匀以保护被连接件，特殊时能防松,螺母：辅助拧紧,1.常用螺纹紧固件及其规定标记,6.1 螺纹与螺纹紧固件,垫圈 GB97.1-87 8（8不是自身孔径尺寸）,标记形式,名称,国家标准号,规格和性能尺寸,螺栓 GB5782-86 M840(40指有效长度),螺柱 GB897-88 M835(35指有效长度),螺钉 GB67-85 M825,螺母 GB6170-86 M8,6.1 螺纹与螺纹紧固件,2.常用螺纹紧固件的画法,（2）查表画

11、法,根据其规定标记查阅有关标准，按标准规定的数据画出零件工作图，一般只有标准件生产厂才有必要这样画图。,（1）按比例画图,为了提高画图速度，螺纹紧固件各部分尺寸都可按螺纹大径d的一定比例画图，称为比例画法。采用比例画法时，螺纹紧固件的有效长度按被联接件的厚度决定，并按实长画出。,6.1 螺纹与螺纹紧固件,3.螺纹紧固件的连接画法,（1）螺栓连接,lt1+t2+h+m+ah为垫圈厚度，m为螺母厚度，a取(0.20.3)d,3）螺栓、垫圈、螺母按不剖画,4）螺栓的有效长度按下式计算,计算后查表取标准值,2）两块板的剖面线方向相反,1）被连接件的孔径=1.1d,6.1 螺纹与螺纹紧固件,（2）螺柱连

12、接,bm,钢：bm=d,铸铁:bm=1.25d或1.5d,铝:bm=2d,lt+h+m+ah为垫圈厚度，m为螺母厚度，a取(0.20.3)d,螺柱的有效长度按下式计算,6.1 螺纹与螺纹紧固件,螺钉长度的计算：l bm+t,（3）螺钉连接,6.1 螺纹与螺纹紧固件,螺纹紧固件连接画法常见错误剖析,平垫圈直径较螺母直径大,终止线在何位置？,剖面线截止在何处,大小径应对齐,角度应为多少度？,6.1 螺纹与螺纹紧固件,螺纹紧固件连接画法常见错误剖析,应与水平方向倾斜45,端面应到何处？,终止线应在什么位置？,锥形凹坑投影应在什么位置？,应是什么线型？,6.1 螺纹与螺纹紧固件,紧定螺钉联接画法,柱端

13、紧定螺钉利用端部小圆柱插入机件上的小孔或环槽起定位、固定作用。,紧定螺钉分锥端、柱端、平端三种。,锥端紧定螺钉靠端部锥面顶入机件上的小锥坑起定位、固定作用。,平端紧定螺钉靠其端平面与机件的摩擦力起定位作用。,6.1 螺纹与螺纹紧固件,6.2 键、销和滚动轴承,一、键、花键及其连接,键主要用于联接轴和装在轴上的转动零件（如齿轮、带轮等），起传递扭矩的作用。,轴上的键槽,轮上的键槽,键,（1）常用键及其规定标记,普通平键,半圆键,钩头楔键,常用键的种类,1.键及其连接,键的标记,长度=100mm,圆头普通平键(A)型,宽度=16mm,表示：,16,100,键高=10mm,（2）键槽的画法和尺寸注法

14、,b、t、L可按轴径d从标准中查出。,t键槽深度,b键槽宽度,6.2 键、销和滚动轴承,（3）键连接画法,平键连接画法,纵向剖切 按不剖画,横向剖切 画剖面线,t1、b可按孔径D查出,b 键槽宽度,t1 轮毂上键槽深度,6.2 键、销和滚动轴承,半圆键连接画法,半圆键连接画法,6.2 键、销和滚动轴承,2.花键及其连接,花键联接适用于载荷较大、定心精度较高或导向性好的联接上。其结构和尺寸均已标准化。矩形花键应用较广。,（1）花键的画法,外花键画法,1）在平行于花键轴线的投影面的视图中，大径用粗实线绘制；小径用细实线绘制，并要画入倒角内。,6.2 键、销和滚动轴承,2）花键工作长度的终止线和尾部

15、长度的末端均用细实线绘制，尾部用细实线画成与轴线成30的斜线。,3）如采用剖视时，齿按不剖处理，此时小径用粗实线绘制。,4）在垂直于轴线的投影面的视图中，可画出部分或全部齿形。,6.2 键、销和滚动轴承,内花键画法,1）在平行于花键轴线的投影面的剖视图中，大径和小径均用粗实线绘制，轮齿按不剖画出；,2）另用局部视图画出部分或全部齿形。,花键连接的画法,连接部分按外花键绘制,6.2 键、销和滚动轴承,（2）花键的标注,矩形花键采用一般尺寸注法时，应注出大径D、小径d、键宽B（及齿数）、工作长度等数据，有时还加注尾部长或全长。,623f726a116d10 GB/T1144-2001,6.2 键、

16、销和滚动轴承,二、销及其连接,1.销及其标记,圆柱销(GB/T119-2000),圆锥销(GB/T117-1986),开口销（GB/T91-2000）,销的标记,表示：公称直径d=8mm、长度l=30mm材料为35钢,热处理硬度28-38）GRC、表面氧化处理的A型圆柱销。,6.2 键、销和滚动轴承,2.销连接画法,圆柱销联接,圆锥销联接,6.2 键、销和滚动轴承,三、滚动轴承,（1）轴承是标准部件，由外圈、内圈、滚动体和保持架组成。,轴承的作用：减小摩擦，承受载荷，对机器零部件间位置进行定位。,（2）根据承受载荷方向不同，滚动轴承分为三类：,1.滚动轴承的结构与分类,向心轴承,向心推力轴承,

17、推力轴承,6.2 键、销和滚动轴承,滚动体类型,6.2 键、销和滚动轴承,2.滚动轴承的画法,深沟球轴承简化画法：,d,D,A,A/2,B,B/2,A/2,d、D、B 根据轴承代号在画图前查标准确定。,60,滚动轴承是标准件，在装配图中通常采用简化画法(比例画法）。,主要参数,d(内径),D(外径),B(宽度),6.2 键、销和滚动轴承,滚动轴承代号是用字母加数字表示滚动轴承的结构、尺寸、公差等级、技术性能等特征的产品符号。,滚动轴承代号按顺序由基本代号、前置代号、后置代号构成。,3.滚动轴承的代号,前置、后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改变时，在基本代号上添加的补充说明。,

18、基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号和内径代号构成。通常用4 位数字（或字母）表示，从左往右依次为：,（1）基本代号,6.2 键、销和滚动轴承,第一位数字是轴承类型代号，如下表所示：,6.2 键、销和滚动轴承,调心球轴承,深沟球轴承,角接触球轴承,推力球轴承,滚动轴承示例,6.2 键、销和滚动轴承,双向推力球轴承,滚动轴承示例,滚针轴承,圆锥滚子轴承,圆柱滚子轴承,调心滚子轴承,6.2 键、销和滚动轴承,第二、三位数字是尺寸系列代号,尺寸系列代号由轴承的宽（高）度系列代号（一位数字）和直径系列代号（一位数字）左右排列组成。它反映了同种轴承在内圈孔径相同时内、外圈的宽度，厚度的不同及滚动体大小不

19、同。显然，尺寸系列代号不同的轴承其外廓尺寸不同，承载能力也不同。,尺寸系列代号有时可以省略：除圆锥滚子轴承外，其余各类轴承宽度系列代号“0”，均省略；深沟球轴承和角接触球轴承的10尺寸系列代号中的“1”可以省略；双列深沟球轴承的宽度系列代号“2”可以省略。,内径尺寸=内径代号5,右边的两位数字是内径代号。,当内径尺寸在20480 mm范围内时，,6.2 键、销和滚动轴承,例：轴承代号 N2210,N 2 2 1 0,6.2 键、销和滚动轴承,齿轮的种类,齿轮的作用,1)传递运动和动力,2)改变轴的转速与转向,圆柱齿轮,圆锥齿轮,蜗轮蜗杆,6.3 齿 轮,直齿圆柱齿轮,斜齿圆柱齿轮,圆锥齿轮,蜗

20、轮蜗杆,齿轮齿条,一、直齿圆柱齿轮,.直齿圆柱齿轮各部分名称及有关参数,（1）齿顶圆直径da通过齿轮各齿顶的圆柱体直径。,（2）齿根圆直径df通过齿轮各齿槽底部的圆柱体直径。,（3）分度圆（直径d）是在齿顶圆与齿根圆之间的一个约定的假想圆柱体直径。对标准齿轮来说，是齿厚与槽宽相等处的一个圆。分度圆是齿轮设计和加工时计算尺寸的基准圆。,6.3 齿 轮,（4）齿距p分度圆上相邻两齿对应点之间的弧长，称为齿距。分度圆上齿距p、齿厚s与槽宽e之间有下列关系：p=s+e 或 s=e=p/2,（5）齿顶高ha齿顶圆与分度圆之间的径向距离。,（6）齿根高hf分度圆与齿根圆之间的径向距离。,（7）齿高h齿根圆

21、与齿顶圆之间的径向距离，h=ha+hf。,（8）中心距a两啮合齿轮轴线之间的距离，a=(d1+d2)/2。,（9）压力角a两齿轮啮合时，在节点C处两齿廓的公法线与两轮中心连线的垂线之间的夹角。标准渐开线齿轮的压力角=20。,6.3 齿 轮,（10）齿数z齿轮上轮齿的个数，设计时根据传动比确定。,（11）模数m齿轮设计的重要参数。模数是这样引出的，分度圆的周长可由下式求得：,分度圆周长d=pz,式中的m即称为模数，其单位为mm国家标准规定了一系列标准模数值。,d=pz/,令p/m,d=mz,6.3 齿 轮,2.直齿圆柱齿轮各部分的尺寸计算,6.3 齿 轮,齿根圆,分度圆,齿顶圆画粗实线。,齿根圆

22、在剖视图 中画粗实线，在 端视图中画细实 线或省略不画。,在非圆投影的剖 视图中轮齿部分 不画剖面线。,单个圆柱齿轮的画法,3.直齿圆柱齿轮的画法,分度圆画点划线。,齿顶圆,6.3 齿 轮,两圆柱齿轮啮合的画法,在非圆投影的剖视图 中，两轮节线重合，画点划线。齿根线画 粗实线。齿顶线画法 为一个轮齿为可见，画粗实线，一个轮齿 被遮住，画虚线。,在投影为圆的视图中，两轮节圆相切，齿顶 圆画粗实线，齿根圆 画细实线或省略不画。,（标准齿轮的节圆=分度圆。）,6.3 齿 轮,4.齿轮的测绘,对齿轮实物进行测量和计算，从而确定齿轮的有关参数和尺寸，并整理绘制出齿轮零件图的过程，称为齿轮测绘。一般按下列

23、方法和步骤进行：,（1）确定齿数z,（2）测量齿顶圆直径da。对偶数齿轮可直接量出；对奇数齿轮应先量出e，再量出齿轮轴孔直径D，则da=2e+D。,（3）确定齿轮模数m。先由m=da/（z+2）初步确定，再查表选取与算出的m最接近的标准模数，即为该齿轮的模数。,（4）根据齿数和模数计算齿轮各部分尺寸。,（6）测量齿轮其它部分的尺寸。,（5）校对中心距a。,6.3 齿 轮,（7）整理绘制出齿轮零件工作图。,6.3 齿 轮,二、直齿锥齿轮,圆锥齿轮通常用于垂直相交两轴之间的传动。由于轮齿位于圆锥面上，所以锥齿轮的轮齿一端大，另一端小，齿厚是逐渐变化的，直径和模数也随着齿厚的变化而变化。规定以大端的

24、模数为标准值，用它决定轮齿的有关尺寸。一对锥齿轮啮合也必须有相同的模数。,.直齿锥齿轮各部分名称 及尺寸计算,圆锥齿轮各部分几何要素的尺寸，也都与模数、齿数及分度圆锥角有关。齿顶高，齿根高，齿高；分度圆直径，齿顶圆直径，齿根圆直径等计算公式见P147表613。,6.3 齿 轮,2.直齿锥齿轮画法,一般用主、左两视图表示，主视图画成剖视图，在投影为圆的左视图中，用粗实线表示齿轮大端和小端的齿顶圆，用点画线表示大端的分度圆，不画齿根圆。,（1）单个锥齿轮的画法,6.3 齿 轮,（2）锥齿轮啮合的画法,主视图画成剖视图，其节线重合，画成点划线；在啮合区内，应将其中一个齿轮的齿顶线画成粗实线，而将另一

25、个齿轮的齿顶线画成虚线或省略不画。左视图画成外形视图。,对于标准齿轮来说，节圆锥面和分度圆锥面，节圆和分度圆是一致的。,6.3 齿 轮,三、蜗杆蜗轮,蜗杆和蜗轮用于垂直交错两轴之间的传动，通常蜗杆是主动的，蜗轮是从动的。蜗杆、蜗轮的传动比大，结构紧凑，但效率低。,.涡轮蜗杆各部分名称及 尺寸计算,计算公式参见P150表614。,6.3 齿 轮,蜗杆和蜗轮画法与圆柱齿轮基本相同，但是在蜗轮投影为圆的视图中，只画出分度圆和最外圆，不画齿顶圆与齿根圆。在外形视图中，蜗杆的齿根圆和齿根线用细实线绘制或省略不画。,2.蜗轮蜗杆的画法,6.3 齿 轮,3.蜗轮蜗杆啮合的画法,蜗轮被蜗杆遮住的部分不必画出；

26、在左视图中，蜗轮的分度圆和蜗杆的分度线相切。,6.3 齿 轮,弹簧的种类：,涡旋弹簧,压力弹簧,拉力弹簧,扭转弹簧,弹簧的作用：,弹簧在部件中的作用是减震、复位、夹紧、测力和储能等。,6.4 弹 簧,板弹簧,D2:弹簧外径,D1:弹簧内径,D:弹簧中径,t:弹簧节距,d:簧丝直径,D=D2-d,一、圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称和尺寸计算,6.4 弹 簧,n1=n+n2,自由高度H0:,H0=nt+(n2-0.5)d,支撑圈数n2:弹簧端部用 于支承或固定的圈数。,有效圈数n:保持节距相等 参加工作的圈数(计算 弹簧刚度时的圈数）。,总圈数n1:有效圈数与支 撑圈数之和。,弹簧展开长度L：,6.4

27、 弹 簧,1.螺旋弹簧的规定画法,在平行于轴线的投影面上，弹簧各圈的轮廓线画 成直线。,左旋弹簧允许画成右旋，但要加注“左”字。,四圈以上的弹簧，中间各 圈可省略不画，而用通过 中径线的点画线连接起来。,弹簧两端的支撑圈，不论 多少，都按图中形式画出。,二、弹簧的画法,6.4 弹 簧,作图步骤,画出支撑圈部分的圆 和半圆。直径=簧丝直径d。,画出有效圈部分的圆。,根据D、H0画矩形。,按右旋方向作相应圆 的公切线。,加深并画剖面线。,6.4 弹 簧,1)簧丝直径2mm的断面可用涂黑表示。,2)簧丝直径1mm时，可采用示意画法。,2.装配图中弹簧的画法,6.4 弹 簧,3)弹簧各圈取省略画法后，其后面被挡住的结构一般不画。可见轮廓线只画到弹簧钢丝的断面轮廓或中心线处。,6.4 弹 簧,