螺纹紧固件及其连接 1讲解.docx

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螺纹紧固件及其连接1讲解

第29讲螺纹紧固件及其连接

教学目标：

1、使学生熟悉常用螺纹紧固件的标记；

2、使学生掌握螺纹紧固件的画法；

3、使学生掌握螺纹紧固件连接的画法

教学重点：

螺纹紧固件及其连接的画法

教学难点：

螺纹紧固件连接的画法

教学用具：

多媒体

教学过程：

一、回顾：

我们在前面讨论了螺纹的基本要素、连接、标注以及画法，今天讨论几种最常用的螺纹连接的标准件。

在可拆连接中，螺纹紧固件连接是工程上应用得最广泛的连接方式。

因此，要掌握常用螺纹紧固件的标记、画法及其连接画法。

二、常用螺纹紧固件及其标记（GB/T1237—2000）

螺纹紧固件的类型和结构形式很多，可根据需要从有关标准中查出其尺寸，一般无需画出它们的零件图。

表7-5列出了常用的几种紧固件的名称、标准号、型式及标记示例。

参看教材表7-5

三、常用螺纹紧固件的画法

中被广泛应用，在装配图中画它的机会很多，因此必须熟练掌握其画法。

绘制螺纹紧固件的方法按尺寸来源不同，分为比例画法和查表画法两种。

1、比例画法

根据螺纹公称直径（d、D），按与其近似比例关系计算出各部份尺寸后作图。

此法作图方便，画连接图常用。

图7-19为常用螺栓，和螺母的垫圈的比例画法，图中注明了近似比例关系。

螺栓头部和螺母因30倒角而产生截交线，此截交线为双曲线，作图时，常用圆弧近似代替双曲线的投影。

图7-19螺栓螺母和垫圈的比例画法

图7-20为三种螺钉头部的比例画法。

图7-20螺钉头部的比例画法

2、查表画法

根据紧固件标记，在相应的标准中（见附表2-21~附表2—10）查得各有关尺寸后作图。

例如需绘制下例螺栓，螺母，垫圈的视图，则可从附录有关表格中表查得各主要部分尺寸。

（1）螺栓GB/5782—2000M10×40

直径d=10六角头对边距s=16螺纹长度b=26

螺栓头厚度k=6.68公称长度l=40六角头对角距E=17.7

（2.）螺母GB/T6170一2000M10

厚度Mmax=8.4其他尺寸与螺栓头部对应部份相同

（3）垫圈GB/T97.1-198510

外径D=20内径D=10.5厚度H=2

根据上述尺寸,即可绘制它们的视图（图9一21）。

图中的视图配置，为表达所常用。

四、螺纹紧固件的连接画法

螺纹紧固件的连接形式通常有螺栓连接，螺柱连接和螺钉连接三类。

（一）螺栓连接

螺栓连接一般适用干两个不太厚并允许钻成通孔的零件连接，如图9一22a。

连接前，先在两被连接件上钻出通孔，如图7-22b,通孔直径一般取1.1d（d为螺栓公称直径）；将螺栓从一端插入孔中，如图7-22c;另一端再加上垫圈，拧紧螺母，即完成了螺栓连接，如图9一22d。

为了适应连接不同厚度的零件，螺栓有各种长度的规格。

螺栓长度l可按下式估算：

L=t+t+h+m+a

式中：

T，T为被连接件的厚度；m为螺母厚度；a为螺栓伸出螺母的长度。

h、m均以d为参考数按比例或查表画出，a≈（0.2～0.3d）。

绘制螺纹紧固件连接装配图，应遵守下列基本规定：

（1）凡不接触的相邻表面，或两相邻表面基本尺寸不同，不论其间隙大小（如螺杆与通孔之间），需画两条轮廓（间隙过小可夸大化出）。

两零件接触表面处只画一条轮廓线。

（2）在剖视、断面图中、相邻两零件的剖面线，应画成不同方向或同向而不同间隔加以区别。

且同一零件在各个剖视、断面图中，其剖面线方向和间隔必须相同。

（3）当连接图画成如图7-22d；所示的剖视图，即剖切平面通过螺杆的轴线时，对于螺栓螺母及垫圈等均按未剖切绘制，即仍画其外形。

（二）螺柱连接

当被连接两零件之一较厚，或不允许钻成通孔而难于采用螺柱连接；或因拆装频繁，又不宜采用螺钉连接时，可采用螺柱连接，如图7-23a。

螺柱的两端都制有螺纹。

连接前，先在较厚的零件上加工出螺纹，在另一较薄的零件上加工出通孔（孔径≈1.1d），如图7-23b；然后将双头螺柱的一端（旋入端）旋紧在螺孔内7-23c；再在双头的另一端（紧固端）套上带通孔的被连接零件，加上垫圈，拧紧螺母，即完成了螺柱连接，如图7-23d。

螺柱连接中的几个有关尺寸确定如下：

1、为保证连接牢固，双头螺柱旋入端的长度b随旋入零件（机体）材料的不同而有四种长度：

b=1d（用于钢或青铜）

b=1.25d

b=1.5d（用于铸铁）

b=2d（用于铝合金）

2、螺孔与钻孔深度（图7-24）

机体上螺孔的深度应大于旋入端螺纹长度b一般取为b+0.5d;钻孔深度取b+d。

3、螺柱的公称长度L（图7-23d）可通过计算选定：

L=t+h+m+a式中：

t为通孔零件厚度；h为垫圈厚度；m为螺母厚度；a为螺柱伸出螺母的长度，a≈（0.2～0.3）d。

画螺柱连接时，还应注意以下几点：

（1）连接图中，螺柱旋入端的螺纹终止线应与结合面齐平，表示旋入端全部拧入，足够拧紧。

（2）弹簧垫圈用作防松，外径比普通垫圈小，以保证紧压在螺母底面范围之内。

弹簧垫圈开槽的方向应是阻止螺母动方向，在图中应画成与水平线成60°向左上倾斜的两条（或一条加粗线），两线间距为m，见附表2-6。

其作图比例见图7-19c。

在装配图中，螺栓连接和螺柱连接提倡采用如图7-25所示的简化画法，将螺栓端部倒角及螺母、螺栓六角头部因倒角而产生的截交线省略不画；螺孔中钻孔深度也略去不画。

（三）螺钉连接

螺钉按用途可分为连接螺钉和紧定螺钉两类。

连接螺钉一般用于受力不大不需经常拆装的零件连接中。

它的两个被连接件，较厚的零件加工出螺孔，较薄的零件加工出通孔（沉孔和通孔的直径分别稍大于螺钉头和螺秆的直径），如图7-26a；不用螺母，直接将螺钉穿入通孔拧入螺孔中，如图7-26b。

这种连接图的画法，其拧入螺孔端与螺柱连接相似，穿过通孔端与螺栓连接相似。

螺钉的公称长度L，可按下列计算后在长度系列中选取标准值：

L=t+bm-k

式中：

t为沉孔零件厚度;bm为螺纹的旋入深度，可根据被旋入零件（机体）的才；材料决定（同两头螺柱）；K为沉头座深度，可相应地近似取附表2-7、附表2-10中的K值。

画内六角螺钉连接图时要注意以下几点：

（1）螺纹终止线应高于两零件的结合面，表示螺钉有拧紧余地，以保证连接紧固。

（2）螺钉头部与沉孔、螺钉与通孔间分别都有间隙，应画两条轮廓线。

（3）在俯视图中，内六孔倒角圆的投影可省略不画，如图7-26b。

图7-27为常见的沉头螺钉连接图，其公称长度L为螺钉的全长，L=T+b。

螺钉头部的一字槽，在主视图中放正画在中间位置；俯视图中规定画成与水平线倾斜45度角；如果画左视图，一字槽按规定也画在中间位置。

槽的宽度可用加粗的粗实线（2b）简化表示。

紧定螺钉用来固定两零件的相对位置，使它们不产生相对运动。

图7-28所示，轴、轮固定在一起，可先在轮廓的适当部位加工出螺孔、然后将轮、轴装配在一起，以螺孔导向，在轴上钻出锥坑，最后拧入紧定螺钉，即可限定轮、轴的相对位置，使其不能产生轴向相对

移动。

五、小结：

本节讨论了螺栓、螺柱和螺钉三种不同的螺纹紧固件的用途以及他们的画法，重点在于掌握它们的比例画法以及简化画法，这些需要在课后的练习中进一步学习和巩固。

第三讲

7-2齿轮

齿轮是应用非常广泛的传动件，用以传递动力和运动，并具有改变转速和转向的作用。

依据两齿合齿轮轴线在空间的相对位置不同，常见的齿轮传动可分为下列三种形式（图9-43）：

（1）圆柱齿轮传动——有于两平行之间的传动。

（2）圆锥齿轮传动——用于两相之间的传动。

（3）蜗杆蜗轮传动——用于两交叉之间的传动。

齿轮传动的另一种形式为齿轮齿条传动（图9-44），可用于转动和移动之间的运动转换。

常见的齿轮轮齿是直齿和斜齿。

齿轮又有标准齿和非标准齿之分，具有标准齿的齿轮称为标准齿轮。

本节介绍具有渐开线齿形的标准齿轮的有关知识与规定画法。

一、直齿圆柱齿轮（直齿轮）

（一）直齿圆柱齿轮各部分名称及有关参数（图9-45）

1、齿顶圆（直径d1）

通过圆柱齿轮齿顶的曲面称为齿顶圆柱面。

齿顶圆柱面与端平面的交线称为齿顶圆。

2、齿根圆（直径d2）

通过圆柱齿轮齿根的曲面称为齿根圆柱面。

齿根圆柱面与端平面的交线称为齿根圆。

３.分度圆（直径d）

齿轮设计和加工时计算尺寸的基准圆称为分度圆。

它位于齿顶圆和齿根圆之间，是一个约定的假想圆。

４.节圆（直径d）

两齿轮合时，位于连心线OO上的两齿廓点P，称为节点。

分别以OO为圆心，OP为半径所作的两个相切的园称为节圆。

正确安装的标准齿轮的d=d。

5.齿高h

轮齿在齿顶圆与齿根圆之间的径向距离称为齿高。

齿高h分为齿顶高h，齿根高h两段（h=h+h）:

齿根高h齿根圆与分度圆之间的径向距离；

吃根高h齿根圆与分度圆之间的径向距离；

6.齿数z

即轮齿的个数，它是齿轮计算的主要参数之一。

8.模数m

由于分度圆周长πd=pz

所以d=p/πz

令p/π=m

则d=mz

式中m称为齿轮的模数，它等于齿距与圆周率π的比值。

模数以毫米为单位，为了便于设计和制造，模数的数值已标准化，如图9-12所示。

模数是设计、制造齿轮的重要参数。

由于模数m与齿距p成正比。

而p决定了轮齿的大小，所以m的大小反映了轮齿的大小。

模数大，轮齿大，在其他条件相同的情况下，轮齿的承载能力也就大，反之承载能力就小。

另外，能配对折合的两个齿轮，其没，模数必须相等。

加工齿轮也须选用与齿轮模数相同的刀具，因而模数又是选择刀具的依据。

9.压力角、齿形角a

如图9-45所示，轮齿在分度圆上齿合点p的受力方向（即渐开线齿廓曲线的法线方向）与该点的瞬时速度方向（分度圆的切线方向）所夹的锐角a称为压力角。

我国规定的标准压力角a=20度。

加工齿轮用的基本齿条的法向压力角称为吃形角。

故齿形角也为20度，也用a表示。

10.中心距a

两圆柱齿轮轴线之间的距离称为中心距。

装配准确的标准齿轮，其中心距a=d1/2+d2/2=1/2（z1+z20

（二）、直齿圆柱齿轮各基本尺寸计算

齿轮轮齿各部分的尺寸都是根据模数来确定的。

标准直齿圆柱齿轮各基本尺寸计算关系见表9-13。

（三）、直齿圆柱齿轮的画法

单个齿轮的画法

齿轮的轮齿部分，按GB/T4459.2——1984规定绘制（图9-46）

（1）齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制。

（2）分度圆和分度线用细点画线绘制。

（分度线应超出轮齿两端面2-3mm）

（3）齿根圆和齿根线用细实线绘制，也可省略不画；在剖视图中，耻根线用粗实线绘制，这时不可省略。

（4）在剖视图中，当剖切平面通过齿轮轴线时，齿轮一律按不剖处理。

齿轮除了轮齿部分外，其余轮体结构均应按真实投影绘制。

轮体的结构和尺寸，由设计要求确定。

齿轮属于轮盘类零件，其表达方法与一般轮盘类零件相同。

通常将轴线水平放置，可选用两个视图（图9-47）；或一个视图和一个局部视图（参见图9-53），其中的非圆视图可作半剖视或全剖视。

2、两齿轮齿合的画法。

两齿轮齿合时，除齿合区外，其余部分均按单个齿轮绘制。

齿合区按如下规定绘制（图9-48）：

（1）在垂直于齿轮轴线的投影面的视图（反映为圆的视图）中，两节圆应相切，齿顶圆均按粗实线绘制。

如图9-48a左视图所示；在齿合的齿顶圆也可以省略不画，如图9-48b左视图所示。

齿根园全部省略不画。

（2）在平行于齿轮轴线的投影面的视图（非圆视图）中，当采用剖视且剖切平面通过两齿轮轴线时（图9-48a主视图），在齿合区将一个齿轮的轮齿用粗实线绘制，另一个齿轮的轮齿被遮挡的部分用虚线绘制，虚线也可省略。

当不采用剖视而用外形视图表示时，齿合区的齿顶线不需画出，节线用粗实线绘制；非齿合的节线仍用细点画线绘制，齿