《工程制图》教案7.docx
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《工程制图》教案7
《工程制图》教案
章节名称：
第7章组合体
授课学时：
4
教学方法：
以讲为主
教学目的：
掌握螺纹的规定画法及标注；了解螺纹紧固件的种类、规定标记，掌握螺纹紧固件连接的画法；了解键、销连接的画法和规定标记，标注直齿圆柱齿轮及其啮合画法。
会查阅《机械设计手册》。
重点：
螺纹的规定画法及标注，螺纹紧固件连接的画法。
难点：
螺纹的旋合画法和螺纹紧固件连接的画法。
授课内容：
第7章标准件与常用件
7.1螺纹
7.1.1螺纹的形成
螺纹是指在圆柱表面上沿着螺旋线形成的，具有相同剖面的连续凸起和沟槽。
在圆柱外表面上形成的螺纹称为外螺纹，在圆柱内表面上形成的螺纹称为内螺纹。
1.外螺纹加工方法
车削外螺纹的情况：
工件绕轴线作等速回转运动，刀具沿轴线作等速移动且切入工件一定深度即能切削出螺纹。
2.内螺纹加工方法
丝锥攻丝的方法：
先用钻头钻孔，再用丝锥攻丝，钻孔深度较深于螺纹长度
车削内螺纹的情况：
工件绕轴线作等速回转运动，刀具沿轴线作等速移动且切入工件一定深度。
7.1.2螺纹的工艺结构和要素
1.螺纹的工艺结构
（1）螺纹末端为了便于安装和防止螺纹起始圈损坏，通常将螺纹的末端做成倒角或圆角等形状。
（2）螺纹的收尾和退刀槽
2螺纹要素
螺纹在使用时，内外螺纹的下列五个要素完全相同时才能互相旋合，从而实现零件间的连接和传动。
（1）螺纹的牙型
常用的有：
✓普通螺纹（M）
普通螺纹是常用的连接螺纹，牙型为三角形，牙型角为60°，螺纹特征代号为M。
普通螺纹又分为粗牙和细牙两种，它们的代号相同。
一般连接都用粗牙螺纹。
当螺纹的大径相同时，细牙螺纹的螺距和牙型高度比粗牙小，因此细牙螺纹适用于薄壁零件的连接。
✓英制管螺纹（G、R、RP、RC）
管螺纹主要用于连接管子，牙型为三角形，牙型角为55°，管螺纹有两类：
（1）非螺纹密封的管螺纹；
（2）螺纹密封的管螺纹。
✓梯形螺纹（Tr）
梯形螺纹为常用的传动螺纹，牙型为等腰梯形，牙型角为30°，螺纹种类代号为Tr。
✓锯齿形螺纹（B）
（2）螺纹的直径
螺纹的直径有大径（d或D）、小径（d1或D1）、中径之分。
普通螺纹和梯形螺纹的大径又称公称直径。
螺纹的顶径是与外螺纹或内螺纹牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径，即外螺纹的大径或内螺纹的小径；螺纹的底径是与外螺纹或内螺纹牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径，即外螺纹的小径或内螺纹的大径。
（3）螺纹线数n
螺纹有单线和多线之分。
沿一根螺旋线形成的螺纹称单线螺纹；沿两根以上螺旋线形成的螺纹称多线螺纹。
连接螺纹大多为单线。
（4）螺纹螺距P和导程S
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。
沿同一条螺旋线转一周，轴向移动的距离称为导程。
单线螺纹的螺距等于导程，多线螺纹的螺距乘线数等于导程。
（5）螺纹的旋向
螺纹有右旋和左旋之分。
顺时针旋转时旋入的螺纹，称右旋螺纹；逆时针旋转时旋入的螺纹，称左旋螺纹。
工程上常用右旋螺纹。
7.1.3螺纹的规定画法
1.外螺纹的画法
2.内螺纹的画法
3．内外螺纹连接的画法
4．其他有关规定画法
（1）螺纹牙型的表示法
（2）螺纹中的相贯线的画法
（3）螺尾和退刀槽的画法：
7.1.4螺纹的种类及其标注
1．螺纹的种类
2.螺纹的标注方法
螺纹按规定的画法画出后，图上并未表明螺纹的牙型、大经、螺距等要素，因此需要在图样上按规定的标记进行标注。
螺纹的标注内容及格式为：
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
标注说明：
（1）螺纹特征代号：
常见螺纹的特征代号见表7-1。
（2）公称直径：
一般为螺纹大经。
（3）导程和螺距：
普通粗牙螺纹不标注螺距。
其他单线螺纹导程和螺距相同，只注螺距。
（4）旋向：
右旋不标注，左旋标注“LH”。
（5）公差带代号：
公差带代号由表示公差等级的数字和表示其位置的基本偏差代号（字母）组成。
普通螺纹要同时注出中径、顶径公差带代号，当中径和顶径公差带代号相同时，只注一个，如5g6g、6g、7H等。
梯形螺纹，只标注中径公差带代号。
锯齿形螺纹不注公差带代号，只注表示公差等级的数字。
代号中的字母小写的表示外螺纹，大写的表示内螺纹。
（6）旋合长度代号：
普通螺纹的旋合长度分为长、中、短三组，分别用代号S、N、L表示；梯形螺纹只有中、长两种旋合长度。
中等旋合长度N不标注。
（7）普通螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹的标记应标注在大经上。
管螺纹的代号标注在引出线的横线上，引出线应指在大径上。
（8）在管螺纹标注中，非密封用的螺纹特征代号G后面的数字为尺寸代号，管螺纹直径可由尺寸代号从国标中查表确定；外管螺纹公差分A、B两极，内管螺纹只有一种公差不标注。
3.螺纹局部结构的画法与标注
7.2螺纹紧固件
7.2.1常用的螺纹紧固件和标记
1．完整标记紧固件的结构型式、尺寸和技术要求均要用规定标记表示，其完整的规定标记内容为：
例如：
细牙普通螺纹，大径10mm，螺距lmm，公称长度100mm，机械性能8．8级，镀锌钝化（用Zn、D表示），B级六角螺栓的完整标记为：
螺栓GB5782—86M10×1×100B—Zn、D
2．简化标记标记简化的原则：
（1）标准的年代号允许省略。
（2）仅有一种型式、精度、性能等级（或材料）、热处理或表面处理时允许省略。
（3）有两种以上型式、精度、性能等级（或材料）、热处理或表面处理时，可规定省略其中一种（在产品标准的标记示例中规定）。
例如：
螺纹规格M12，公称长度80mm，性能等级8．8级，表面氧化，A级六角头螺栓，标记可根据简化原则简化为：
螺栓GB5782—86M12X80
7.2.2常用螺纹紧固件的画法
利用螺纹的旋紧作用，将两个或两个以上的零件联接在一起的有关零件称螺纹紧固件。
螺纹紧固件是标准件，常用的螺纹紧固件有螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈等。
螺纹紧固件的结构、形状和尺寸都已标准化了，因此，一般不需另画其零件图，必要时可根据其规定标记从相应标准中查出有关尺寸。
7.2.3常用螺纹紧固件的装配图画法
螺纹紧固件的联接形式通常有三种：
螺栓联接、螺柱联接、螺钉联接。
画装配图时，应遵守下述基本规定：
（1）两相邻零件的接触表面画一条线，不接触表面画两条线，间隙过小时，应夸大画出。
（2）在剖视图或断面图中，相邻两零件的剖面线方向要相反，或方向一致而间隔不等，但同一个零件在各视图中的剖面线方向和间隔必须相同。
（3）当剖切平面通过标准件或实心件的轴线时，这些件按不剖画出外形。
（4）在剖视图中，边界可以不画波浪线，剖面线应绘制整齐
1.螺栓连接
螺栓连接的紧固件有螺栓、螺母和垫圈。
用在两个被连接零件较薄并能钻成通孔的场合。
如图7-17所示的螺栓连接，被连接件的两块板上钻有通孔，通孔直径约为螺栓公称直径的1.1d倍。
画图时注意以下几点：
（1）被连接件上孔壁与螺栓杆部不接触，应分别画出各自的轮廓线。
（2）螺栓上螺纹终止线应低于被连接件的上面轮廓线。
（3）螺栓的公称长度L按下式估算：
L计=δ1+δ2+h+m+a式中δ1、δ2为被联接件的厚度，h为垫圈厚度，m为螺母厚度（h、m数值可由标准中查出）a为螺栓伸出螺母顶面的高度（按o．2d～o．3d取值）。
按上式计算出的L值是计算长度，还须在标准中取与L相近的标准长度。
为了省去查表时间，螺栓联接件的各结构尺寸可以根据螺纹大径d，按近似的比例关系算出。
例：
用M10的六角头螺栓（GB5782—86）联接两个零件，被联零件的厚度分别为δ1＝10mm，δ2＝15mm，并选用六角螺母（GB6170一86）和平垫圈（GB97．1—85），试画出该螺栓联接图。
2.双头螺柱连接
双头螺柱连接的紧固件有螺柱、螺母和垫圈。
用于被连接件之一较厚，不能钻成通孔的场合。
双头螺柱旋入端bm的长度与被连接件的材料有关。
被连接件的材料为钢时，bm=d（GB/T897-1988）；被连接件的材料为铸铁时，bm=1.25d（GB/T898-1988）或1.5d（GB/T899-1988）；被连接件的材料为铝时，bm=2d（GB/T900-1988）。
画双头螺柱连接的装配图时应注意以下几点：
（1）双头螺柱的旋入端应完全拧入零件的螺纹孔中，螺纹
终止线与零件轮廓线平齐。
（2）紧固端螺纹终止线应低于较薄零件的上面轮廓线。
（3）双头螺柱的公称长度按下式估算：
L计=δ+h+m+a
3.螺钉连接
螺钉连接多用于受力不大，其中一个被连接件较厚的情况。
螺钉的长度也要通过初步计算后查表确定，取L≥L计。
L计=δ+bm，bm为旋入端的长度，确定方法与双头螺柱相同。
画图时注意：
（1）螺钉的螺纹终止线要高于两被连接件的接触面。
（2）螺钉头部开槽在主、俯视图中并不符合投影关系，俯视图应画成与中心线成45°。
图中若槽宽小于或等于2mm时，可用涂黑表示。
7.3键和销连接
7.3.1键连接
键连接是将健同时嵌入轴与轮毂的健槽中，将轴和轴上转动零件（如带轮、齿轮等）连接在一起，起传递扭矩的作用。
1.常用键及其标记
键是标准件。
常用的健有普通平健、半圆健和钩头楔健。
2.健连接的画法
（1）健槽结构的画法和尺寸注法
（2）装配图的画法
7.3.2销连接
销是标准件。
销连接通常用于零件间的连接或定位，连接时只能传递不大的扭矩。
7.4齿轮
7.4.1概述
齿轮是常用件，用来传递动力、改变转动速度和方向等。
常用的齿轮按传动的两轴相对位置不同分如下三种：
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；
蜗轮蜗杆——用于两垂直交叉轴之间的传动。
7.4.2直齿圆柱齿轮的几何要素和尺寸关系
齿数（z）——齿轮的齿数。
齿顶圆（直径da）——通过轮齿顶部的圆称为齿顶圆。
齿根圆（直径df）——通过轮齿根部的圆称为齿根圆。
分度圆（直径d）——标准齿轮的齿厚s和齿槽宽e相等的圆称为分度圆，他是设计制造齿轮时进行尺寸计算和分齿而设定的。
节圆（直径d＇）——齿轮传动时，两齿轮轮心的连线O1O2称为连心线，连心线与两齿廓接触点的交点P称为节点。
分别以O1、O2为圆心，以O1P和O2P为半径画圆，这两个圆称为节圆。
一对装配准确的标准齿轮的分度圆和节圆重合。
齿顶高（ha）——分度圆到齿顶圆之间的径向距离。
齿根高（hf）——分度圆到齿根圆之间的径向距离。
齿高（h）——齿顶圆到齿根圆之间的径向距离，h=ha+hf。
齿距（p）——分度圆上相邻两齿廓对应两点之间的弧长。
齿厚（s）——分度圆上轮齿两侧间的弧长。
压力角、齿形角（α）——两齿轮传动时，过节点P的受力方向（齿廓公法线方向）与该点的瞬时速度方向（两齿轮节圆公切线方向）所夹的锐角称为压力角。
加工齿轮用的基本齿条的法向压力角称为齿形角。
压力角和齿形角相同。
我国标准齿轮的齿形角为20°。
模数（m）——由于md=pz， ∴d=P/（πz），比值p/π称为齿轮的模数，即m=p/π，固d=mz。
几何参数的尺寸计算
名称
代号
计算公式
分度圆直径
齿顶高
齿根高
齿高
齿顶圆直径
齿根圆直径
齿距
分度圆齿厚
中心距
d
ha
hf
h
da
df
p
s
a
d=mz
ha=m
hf=1.25m
h=ha+hf=2.25m
da=d+2×ha=（z+2）m
df=d-2×hf=（z-2.5）m
p=πm
s=1/2πm
a=（d1+d2）/2=1/2（z1+z2）m
7.4.3圆柱齿轮的规定画法
国家标准规定齿轮轮齿的画法如下：
1.单个圆柱齿轮的画法
（1）齿顶圆（线）用粗实线绘制。
（2）分度圆（线）用点画线绘制。
（3）齿根圆（线）在外形图中用细实线绘制，也可省略不画；在剖视图中，齿根线用粗实线绘制。
（4）在剖视图中，当剖切平面通过齿轮的轴线时，轮齿一律按不剖处理。
单个齿轮轮齿部分按上述规定绘制，其余部分按真实投影绘制，如图7-29所示。
2．圆柱齿轮的啮合画法
两标准齿轮啮合时，他们的分度圆处于相切的位置。
在投影为非圆的剖视图中，啮合部分两齿轮的分度线重合，用点画线绘制；两齿轮的齿根线均画成粗实线；一个齿轮（主动轮）的齿顶线画成粗实线，另一个齿轮（从动轮）的齿顶被遮挡的部分用虚线绘制；两齿轮的剖面线方向相反。
在投影为非圆的外形视图中，啮合区内的齿顶线、齿根线不必画出，重合的节线画成粗实线。
在投影为圆的视图中，分度圆相切画成点画线；啮合区内齿顶线画成粗实线，也可省略不画；齿根圆不画。
小结：
1．在螺纹的规定画法中，要抓住三条线。
牙顶用粗实线表示（用手摸得着的直径）
牙底用细实线表示（用手摸不着的直径）。
螺纹终止线用粗实线表示
注意剖视图中剖面线的画法。
2．螺纹标注的目的，主要是把螺纹的类型和参数体现出来。
尺寸界线要从大径引出。
3．螺栓、螺钉、螺柱、螺母、垫圈都是标准件，掌握其联接装配图的简化画法，注意比较它们的相同点和区别。
掌握其标记内容。
4．会查阅螺纹及螺纹连接件的标准手册。
作业：
P38、P39、P40
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