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第八章标准件与常用间件（三）

授课章节名称

第八章标准件与常用件§8-3齿轮§8-4键和销§8-5滚动轴承§8-6弹簧

授课时数2学时

教学目的

1、掌握直齿圆柱齿轮及其啮合的规定画法；

2、掌握键、销、滚动轴承、弹簧的画法。

教学重点

1、直齿圆柱齿轮的规定画法；

2、键和销连接的选用和查表，规定画法；

3、学习滚动轴承的结构、各部分的名称、轴承的选用、规定画法。

教学难点

1、齿轮的各部分名称、齿轮有关数据称及齿轮的画法及比例画法，零件工作图上尺寸的标注；

2、圆锥齿轮的有关尺寸计算、啮合区的画法、轮毂、轮辐的类比法设计、键槽查表；

3、键和销连接的选用和查表，规定画法。

教学方法

多媒体课件并配合相关的讲授法。

教学过程及主要内容

§8-3齿轮

一、概述

1、用途

齿轮是广泛用于机器或部件中的传动零件。

齿轮不仅可以用来传递动力，还能改变转速和回转方向。

2、种类

常见的三种齿轮传动形式：

（1）圆柱齿轮——用于平行两轴之间的传动；

（2）圆锥齿轮——用于相交两轴之间的传动；（3）蜗轮蜗杆——用于交叉两轴之间的传动。

（a）圆柱齿轮（b）圆锥齿轮（c）蜗轮蜗杆

图8-23常见的齿轮传动

二、直齿圆柱齿轮

圆柱齿轮的轮齿有直齿、斜齿和人字齿等，是应用最广的一种齿轮。

（一）直齿圆柱齿轮各部分名称及尺寸计算

直齿圆柱齿轮各部分名称，如图8-24所示。

图8-24直齿圆柱齿轮轮齿各部分名称

1.齿顶圆（直径da）齿轮的齿顶圆柱面与端平面（垂直于齿轮轴线的平面）的交线圆；

2.齿根圆（直径df）齿轮的齿根圆柱面与端平面的交线圆；

3.分度圆（直径d）在齿顶圆和齿根圆之间，作为计算齿轮各部分几何尺寸的基准圆；

4.节圆、中心距与压力角

如图2所示，当一对齿轮啮合时，齿廓在连心线O1O2上的接触点P称为节点。

分别以O1，O2为圆心，O1P、O2P为半径作相切的两个圆，称为节圆，其直径用d1、d2表示。

对于标准齿轮来说，节圆和分度圆是重合的。

连接两齿轮中心的连线O1O2称为中心距，用a表示。

在节点P处，两齿廓曲线的公法线（即齿廓的受力方向）与两节圆的内公切线（即节点P处的瞬时运动方向）所夹的锐角，称为压力角，我国标准压力角为20°。

5.全齿高、齿顶高、齿根高

齿顶圆与齿根圆之间的径向距离，称为全齿高，用h表示；

齿顶圆与分度圆之间的径向距离称为齿顶高，用ha表示；

轮齿在分度圆与齿根圆之间的径向距离称为齿根高，用hf表示。

h=ha+hf。

6.齿距、齿厚、槽宽

对分度圆而言，两个相邻轮齿齿廓对应点之间的弧长称为齿距，用p表示；

每个轮齿齿廓在分度圆上的弧长称为齿厚，用s表示；

每个齿槽在分度圆上的弧长称为槽宽，用e表示。

7.模数

若以z表示齿轮的齿数，则分度圆周长为πd=zp，d=zp/π，令m=p/π，则d=mz，m称为齿轮的模数，单位是mm。

当标准直齿轮的基本参数m和z确定之后，其它基本尺寸就可用公式计算，见表8-1。

表8-1直齿圆柱齿轮各几何要素的尺寸计算

（二）圆柱齿轮的规定画法

1．单个圆柱齿轮的画法

齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制；分度圆和分度线用细点划线绘制；齿根圆和齿根线用细实线绘制，也可省略不画；在剖视图中，齿根线用粗实线绘制，当剖切平面通过齿轮轴线时，轮齿一律按不剖处理。

图8-25圆柱齿轮的规定画法

2．圆柱齿轮的啮合画法

图8-26圆柱齿轮啮合的规定画法

图8-27齿轮的零件图

三、齿轮与齿条啮合的画法

当齿轮的直径无限增大时齿轮的齿顶圆、分度圆、齿根圆和轮齿的齿廓曲线的曲率半径也无限增大而成为直线，齿轮变形为齿条。

齿轮与齿条的啮合画法按相互啮合圆柱齿轮的规定画法处理。

图8-28齿轮、齿条啮合的画法

§8-4键和销

一、键联接

1．键的功用、种类及标记

（1）键的功用：

用来实现轴上零件的周向固定，以传递扭矩。

（2）键的种类：

常用的键有普通平键、半圆键、钩头楔键等，其中普通平键有A、B、C三种形式。

（3）键的标记：

表8-2常用键的简图和标记示例

图8-29不同平键的三种形式

2．键连接的装配图画法

（1）普通平键连接画法

（a）轴上键槽的画法（b）齿轮上键槽的画法

（c）轴和齿轮连接画法

图8-30轴和齿轮的连接画法

（2）半圆键连接画法

图8-31半圆键的连接画法

（3）钩头楔键连接画法

图8-32钩头楔键的连接画法

二、销连接

1．销的功用、种类及标记

（1）销的种类：

常用的销有圆柱销、圆锥销和开口销。

（a）圆柱销（b）圆锥销（c）开口销

图8-33常用的销

（2）销的功用：

圆柱销和圆锥销常用于零件间的连接和定位，开口销用于防止螺母回松或固定其他零件。

（3）销的型式和标记

例公称直径6mm，公差m6，公称长度30mm的圆柱销的标记为：

销GB/T119.16m6×30

2．销连接的画法

图8-34圆柱销的型式及尺寸图8-35销的连接画法

§8-4滚动轴承

一、滚动轴承的结构、类型和代号

（一）滚动轴承的结构

滚动轴承由内圈、外圈、滚动体、隔离圈（或保持架）等零件组成，如图8-36所示。

（a）结构示例（b）组成部分

图8-36滚动轴承的结构

（二）滚动轴承的类型

1．径向轴承适用于承受径向载荷，如深沟球轴承；

2．止推轴承用来承受轴向载荷，如止推球轴承；

3．径向止推轴承用于同时承受轴向和径向载荷，如圆锥滚子轴承。

（三）滚动轴承的代号

滚动轴承代号是由字母加数字来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，它由基本代号、前置代号和后置代号构成，其排列方式如下：

前置代号基本代号后置代号

1．基本代号基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸，是轴承代号的基础。

基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号、内径代号构成，其排列方式如下：

轴承类型代号尺寸系列代号内径代号

尺寸系列代号由轴承的宽（高）度系列代号和直径系列代号组合而成，用两位阿拉伯数字来表示。

它的主要作用是区别内径相同而宽度和外径不同的轴承。

表8-3轴承类型代号和尺寸系列代号

内径代号表示轴承的公称内径，一般用两位阿拉伯数字表示。

代号数字为00，01，02，03时，分别表示轴承内径d=10mm、12mm、15mm、17mm；代号数字为04~96时，代号数字乘5，即为轴承内径；轴承公称内径为1～9mm时，用公称内径毫米数直接表示；轴承公称内径为22mm，28mm，32mm，500mm或大于500mm时，用公称内径毫米数直接表示，但与尺寸系列代号之间用“/”分开。

表8-4轴承内径代号

2.前置、后置代号前置代号用字母表示，后置代号用字母（或加数字）表示。

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，在其基本代号左右添加的代号。

表8-5轴承前置代号

例：

滚动轴承6208GB/T276-1994

滚动轴承6208GB/T276-1994

深沟球轴承的国标号

内径代号：

内径d=8*5=40mm

尺寸系列代号:

“2”——（0）2尺寸列列

类型代号：

“6”——深沟球轴承

二、滚动轴承的画法

滚动轴承可采用简化画法或规定画法。

（一）简化画法

简化画法可采用通用画法或特征画法，但在同一图样中一般只采用其中一种画法。

1.通用画法在剖视图中，当不需要确切地表示滚动轴承的外形轮廓、载荷特性、结构特征时，可用矩形线框及位于线框中央正立的十字形符号表示，如图8-37。

（a）单个轴承的画法（b）轴承与轴装配在一起

图8-37滚动轴承的通用画法

2．特征画法在剖视图中，当需要形象的表示滚动轴承的结构特征时，采用在矩形线框内画出其结构要素符号表示，如表8-6所示。

（二）规定画法

必要时，在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可采用表6的规定画法绘制滚动轴承，如表8-6所示。

表8-6常用滚动轴承的画法

§8-4弹簧

一、弹簧的作用和种类

1、弹簧的作用：

是一种用来减振、夹紧、测力和贮存能量的零件。

2、弹簧的种类：

圆柱螺旋弹簧，根据用途不同可分为压缩弹簧、拉伸弹簧和扭转弹簧。

（a）压缩弹簧（b）拉伸弹簧（c）扭转弹簧（d）平面蜗卷弹簧

图8-38常用的弹簧

二、圆柱螺旋压缩弹簧的各部分名称及其尺寸计算

1．弹簧丝直径（d）

2．弹簧直径

弹簧中径（D）（弹簧的规格直径）；弹簧内径（D1）D1=D–d；弹簧外径（D2）D2=D+d

3.节距（p）除支撑圈外，相邻两圈沿轴向的距离，一般p≈D/3~D/2

4.有效圈数n、支承圈数n2、和总圈数n1

为了使压缩弹簧工作时受力均匀，保证轴线垂直于支承端面，两端常并紧且磨平。

这部分圈数仅起支承作用，称为支承圈。

支承圈数（n2）有1.5圈、2圈和2.5圈三种。

其中2.5圈用得较多，即两端各并紧1/2圈、磨平3/4圈。

压缩弹簧除支承圈外，具有相同节距的圈数称为有效圈数，有效圈数n与支承圈数n2之和称为总圈数，即：

n1=n+n2图8-39圆柱螺旋压缩弹簧

5．自由高度（或长度）H0弹簧在不受外力时的高度

H0=np+（n2-0.5）d

6．弹簧展开长度L制造时弹簧丝的长度

三、普通圆柱螺旋压缩弹簧的标记

GB2089-80规定的标记格式如下：

名称端部型式d×D×H0精度旋向标准号材料牌号表面处理

例：

压簧Ⅰ3×20×80GB2089-80表示普通圆柱螺旋压缩弹簧，两端并紧并磨平，d=3mm，D=20mm，H0=80mm，按3级精度制造，材料为碳素弹簧钢丝，B级且表面氧化处理的右旋弹簧。

四、圆柱螺旋压缩弹簧的规定画法

1．在平行于弹簧轴线的投影面上的视图中，其各圈的轮廓应画成直线，常采用通过轴线的全剖视；

2．表示四圈以上的螺旋弹簧时，允许每端只画两圈（不包括支承圈），中间各圈可省略不画，只画通过簧丝剖面中心的两条点划线。

当中间部分省略后，也可适当地缩短图形的长度；

3.在装配图中，弹簧中间各圈采取省略画法后，弹簧后面被挡住的零件轮廓不必画出；

4.当弹簧被剖切，簧丝直径在图上小于2mm时，其剖面可以涂黑表示，也可采用示意图画法；

5.在图样上，螺旋弹簧均可画成右旋，但左旋弹簧不论画成左旋还是右旋，一律要加注“左旋”字样。

作图步骤：

（1）根据D2、H0画矩形；

（2）画出支撑圈部分的圆和半圆；

（3）画出有效圈部分的圆；

（4）按右旋方向作相应圆的公切线；

（5）加深并画剖面线。

图8-40圆柱螺旋压缩弹簧的画图步骤

课堂练习

作业

1、习题集