機械製圖簡明教程(7.1)-標準件和常用件

tags: 標準件 機械製圖    時間:2014-03-05 18:12:57
機械製圖簡明教程(7.1)-標準件和常用件簡介
第七章 產品的零件圖、裝配圖   第一節 標準件和常用件          在機器或儀器中,有……
機械製圖簡明教程(7.1)-標準件和常用件正文

第七章 產品的零件圖、裝配圖

  第一節 標準件和常用件     

    在機器或儀器中,有些大量使用的機件,如螺栓、螺母、螺釘、鍵、銷、軸承等,它們的結構和尺寸均已標準化,稱為標準件。還有些機件,如齒輪、彈簧等,它們的部分參數已標準化,稱為常用件。本章將分別介紹這些機件的結構、畫法和標註方法。

一、 螺紋及螺紋緊固件

    螺紋是零件上常用的一種結構,如各種螺釘、螺母、絲杠等都具有螺紋結構。螺紋的主要作用是連接零件或傳遞動力。
    
1.螺紋的基本知識
    疊加式組合體一般是由幾個簡單的立體疊合而成。如圖5-1a 所示的支架可以分析為由底板、支承板、圓柱筒和肋板四部分疊加而成。
    (1)螺紋的形成
螺紋是根據螺旋線形成的原理而製作出來的。如圖7-1所示,當一動點M沿圓柱面的母線AB作等速直線運動,同時該母線又圍繞圓柱軸線作等角速迴轉運動,則動點M運動的軌跡即為圓柱螺旋線。
                                 
                              圖7-1 圓柱螺旋線的形成
    在車床上車削螺紋,是常見的形成螺紋的一種加工方法。如圖7-2所示,將工件裝夾在與車床主軸相連的卡盤上,使它隨主軸作等速旋轉,同時使車刀沿主軸軸線方向作等速移動,當車刀切入工件達一定深度時,就在工件表面上車制出螺紋。在圓柱體外表面上的螺紋叫外螺紋,在圓柱孔內表面上的螺紋叫內螺紋。
                       
                             圖7-2 在車床上加工螺紋
                          a)加工外螺紋 b)加工內螺紋
    (2)螺紋的基本要素
    螺紋的基本要素主要是牙型、直徑、螺距、線數和旋向等。其意義分述如下:
    1)螺紋牙型
    螺紋牙型是指螺紋件軸向剖面的輪廓形狀。常用的有三角形、梯形、鋸齒形等。
    2)直徑
    螺紋的直徑有三個:大徑(d、D)、小徑(d1、D1)和中徑(d2、D2)。
    螺紋的大徑:是指與外螺紋牙頂或內螺紋牙底相重合的假想圓柱面的直徑(圖7-3),即螺紋的最大直徑。螺紋的大徑通常又稱為規格尺寸或公稱直徑(管螺紋除外)
                
                            圖7-3 螺紋各部分的名稱
    螺紋的小徑:是指與外螺紋牙底或內螺紋牙頂相重合的假想圓柱面的直徑,即螺紋的最小直徑。
    螺紋的中徑:是指螺紋的牙齒厚度與牙槽寬度相等處的假想圓柱面的直徑,它近似或等於螺紋的大徑和小徑的平均值。
    3)線數n
    螺紋有單線和多線之分。在同一螺紋件上只有一條螺紋的叫單線螺紋(圖7-4a),在同一螺紋件上有幾條螺紋的叫多線螺紋。如圖7-4b為一段雙線螺桿,在它上面做了兩條螺紋。一般連接用的螺釘,車床上的傳動絲杠等都是單線螺紋,而摩擦壓力機的螺桿是多線螺紋。
                    
                                圖7-4 螺紋的線數
    4)導程s和螺距p
    導程:在車制螺紋時,工件旋轉一周刀具沿軸線方向移動的距離叫導程,即同一條螺旋線上相鄰兩牙在中徑線上對應兩點之間的軸向距離。
     螺距:是螺紋件上相鄰兩牙在中徑線上對應兩點之間的軸向距離。單線螺紋的螺距等於導程(圖7-4a);如果是雙線螺紋,由圖7-4b可知,一個導程包括兩個螺距,則螺距=導程/2;若是三線螺紋,螺距=導程/3。因此,螺距和導程之間的關係可以用下式表示:螺距=導程/線數。
    5)旋向
    是指螺紋旋進的方向。螺紋有右旋與左旋之分(圖7-5)。按順時針方向旋進的螺紋稱為右旋螺紋,按逆時針方向旋進的螺紋稱為左旋螺紋。
    在上述五項要素中,改變其中任何一項,都會得到不同規格的螺紋。因此,相互旋合的內、外螺紋這五項要素必須相同。
                
                                圖7-5 螺紋的旋向
    為了便於設計和製造,國家標準規定了一些標準的牙型、大徑和螺距。凡是這三項都符合國家標準的稱為標準螺紋;牙型符合標準而大徑或螺距不符合標準的稱為特殊螺紋;牙型不符合標準的稱為非標準螺紋(如矩形螺紋)。
    螺紋按其真實投影來畫比較麻煩,實際上也沒有必要。因此,製圖標準對螺紋(外螺紋和內螺紋)畫法作了如下規定:
    (1)外螺紋的規定畫法
    1)外螺紋不論其牙型如何,在平行於螺桿軸線的投影面的視圖上,螺紋的牙頂線(表示大徑的直線)用粗實線表示,牙底線(表示小徑的直線)用細實線表示;螺桿軸端的倒角和倒圓部分也應畫出。圖7-6所示。
    2)在垂直於螺紋軸線的投影面的視圖上,螺紋的牙頂圓(表示大徑的圓)用粗實線表示,表示牙底圓(表示小徑的圓)的細實線只畫約3/4圈(畫圖時一般可近似地取d1≈0.85d);此時螺桿上的倒角投影省略不畫。如圖7-6所示。
                
                            圖7-6 外螺紋的規定畫法
                            a)外形 b)一般畫法
    3) 有效螺紋的終止界線(簡稱螺紋終止線)用粗實線表示,其畫法如圖7-6所示。
    4)螺紋的收尾部分(稱為螺尾)在圖上一般不畫。
    (2)內螺紋的規定畫法
    1)內螺紋不論其牙型如何,在平行於螺孔軸線的投影面的剖視圖中,牙頂線(表示小徑的直線)用粗實線表示,牙底線(表示大徑的直線)用細實線表示;在剖視圖或斷面圖中剖麵線都必須畫到粗實線;螺孔上的倒角和倒圓部分也應畫出。如圖7-7所示。
            
                            圖7-7 內螺紋的規定畫法
                            a)外形 b)剖視圖畫法
    2)在垂直於螺紋軸線的投影面的視圖上,螺紋的牙頂圓(表示小徑的圓)用粗實線表示(畫圖時可近似地取D1≈0.85D),牙底圓(表示大徑的圓)用細實線表示,且只畫約3/4圈。此時螺孔上的倒角投影省略不畫,如圖7-7所示。
    3)螺尾一般省略不畫。
    4)繪製不穿通的螺紋孔時,一般應將鑽孔深度與螺紋部分的深度分別畫出,並標上尺寸(圖7-8)。加工不穿通的螺孔時,先按螺紋小徑鑽孔,後用絲錐攻絲(圖7-8b)。鑽頭的錐頂角一般做成118°,在孔底部形成118°的錐頂角。畫圖時此角按120°畫出,但不必標註尺寸。如圖7-8a所示。
                
                             圖7-8 不穿通螺孔的畫法
                            a)鑽孔深度 b)攻絲深度
    5)螺孔不剖開時,不可見螺紋的所有圖線均按虛線繪製,如圖7-9所示。
            
                            圖7-9 不剖時內螺紋的畫法
    (3)螺紋聯接的畫法(圖7-10)
    以剖視圖表示內、外螺紋的連接,旋合部分按外螺紋的畫法繪製,其餘部分均按各自的畫法繪製,如圖7-10所示。畫圖時應注意:表示內、外螺紋牙頂的粗實線和牙底的細實線必須對齊;當畫螺紋聯接部位的斷面圖時,在斷面圖上兩緊固件的剖麵線方嚮應相反,如圖7-10b中A-A所示。
        
                         圖7-10 剖視圖中螺紋聯接的畫法
                             a)通孔 b)不通孔
    如圖7-11所示,為不通孔時螺紋聯接的畫法,注意螺孔底部的繪製。
                
                          圖7-11 不通孔螺紋聯接的畫法
    (4)螺紋牙型的表示方法
    當需要表示螺紋牙型時,可採用局部剖視圖或局部放大圖繪製(圖7-12)。
          
                               圖7-12 螺紋牙型表示法
                        a)梯形外螺紋 b)梯形內螺紋 c)矩形螺紋

 

    2.螺紋的標註
    螺紋的種類很多,但規定畫法卻相同,在圖上對標準螺紋只能用螺紋代號或標記來區別它們的不同。普通螺紋、梯形螺紋及管螺紋的標註方法如下:
    (1) 普通螺紋的標註
    普通螺紋的完整標記由螺紋規格代號、螺紋公差代號及螺紋旋合長度代號三部分組成,其格式為:
    螺紋規格代號—螺紋公差帶代號—螺紋旋合長度代號
    牙型代號 公稱直徑 × 螺距 旋向-中徑公差帶代號 頂徑公差帶代號- 旋合長度代號
    1)普通螺紋的牙型代號為“M”,公稱直徑指螺紋大徑。
    螺紋副(內、外螺紋旋合在一起)標記中的內、外螺紋公差帶代號用斜線分開,斜線前後分別表示內、外螺紋公差帶代號。例如M20×2-6H/6g。
    2)旋合長度是指內、外螺紋旋合在一起的有效長度,普通螺紋的旋合長度分為三組,分別稱為短旋合長度、中旋合長度和長旋合長度,相應代號為S、N、L。相應的長度可根據螺紋公稱直徑及螺距從標準中查出。當為中旋合長度時,“N” 省略標註。
    3)普通螺紋精度等級:根據螺紋的公差帶和短、中、長三組旋合長度,螺紋的精度又分為精密級、中等級和粗糙級三種。在一般情況下多採用中等級。
    
                            表7-1 普通螺紋的標註
    (2) 梯形螺紋的標註
    梯形螺紋的完整標註的內容和格式為:
    螺紋代號 - 中徑公差帶代號 - 旋合長度代號
    其中螺紋代號內容:Tr 公稱直徑 × 導程(螺距) 旋向
    梯形螺紋的標註見表7-2。

                            表7-2 梯形螺紋的標註

    3.螺紋緊固件及其比例畫法
    (1) 常用的螺紋緊固件有螺栓、螺柱、螺釘、螺母、墊圈等。這些零件的尺寸都已標準化,在技術文件上只須注出其標記即可。
    (2) 螺紋緊固件的比例畫法
    設計機器時,經常會用到螺栓、螺母、墊圈等螺紋緊固件,它們的各部分尺寸可以從相應的國家標準中查出,由螺栓的螺紋規格尺寸d、螺母的規格尺寸D、墊圈的公稱尺寸d,按d或D進行比例折算,得出各部分尺寸后按近似畫法繪製。
    1)六角頭螺栓。六角頭頭部系由六稜柱經倒角30°而形成,故每個棱面上均產生雙曲線),這些曲線可由圓弧代替(圖7-13)。畫法步驟如下:
                        
                          圖7-13 六角頭部曲線的近似畫法
    ①畫出六稜柱的投影。
    ②以R=1.5d為半徑畫弧與頂面的投影相切,並與右邊兩稜線交於1、2兩點。
    ③由2點做水平線,與相鄰的稜線交於3點,平分線段2-3得點4。
    ④以點4為圓心,4點至1點的距離為半徑畫弧1點至5點,最後過點5作30°的倒角線。左邊一段曲線畫法與此相同。
    六角頭螺栓的各部分尺寸與螺紋大徑d的比例關係如圖7-14a所示。
    (2)六角頭螺母。六角頭螺母各部分尺寸與螺紋大徑D的比例關係如圖7-14b所示。表面交線的畫法與六角頭螺栓頭部的畫法相同。
    (3)墊圈。墊圈各部分尺寸按與它相配的螺紋緊固件的大徑d的比例關係畫出(圖7-14c)。
    (4)雙頭螺柱。雙頭螺柱的外形可按圖7-14d的簡化畫法給制。各部分尺寸與大徑d的比例關係如圖中所示。
           
                        圖7-14 單個螺紋緊固件的比例畫法
                        a)螺栓 b)螺母 c)墊圈 d)螺柱

 

    4.螺紋緊固件聯接的畫法
    (1) 螺栓聯接
    螺栓聯接是將螺栓桿身穿過兩個零件的通孔,再用螺母旋緊而將兩個零件固定在一起的一種連接方式(圖7-15)。
                    
                              圖7-15 螺栓聯接
    1)螺栓、螺母、墊圈按大徑d的比例關係繪製,其餘部分的比例關係如圖中所示。
    2)螺栓的有效長度l應先按下式求出:
         l=δ1+δ2+h+m+a
    然後再從附表2-4中選出相近的標準長度l。
    3)在畫螺栓聯接的裝配圖時,應遵循下列基本規定:
    1)當剖切平面通過螺栓、螺柱、螺釘、螺母、墊圈等標準件的軸線時,這些零件均按未剖切繪製。
    2)在剖視圖中,兩相鄰零件的剖麵線方嚮應相反,但同一個零件在各個剖視圖中,其剖麵線的方向和間距應相同。
    3)兩零件的接觸面應畫成一條線,不得畫成兩條線或加粗。
    (2)螺柱連接
    用螺柱連接零件時,先將螺柱的旋入端旋入一個零件的螺孔中,再將另一個帶孔的零件套入螺柱,然後放入墊圈、用螺母旋緊(圖7-16)。
                       
                               圖7-16 螺柱聯接
    1)各部分畫圖尺寸的比例關係與螺栓連接相同。若採用彈簧墊圈,其尺寸可按d2=1.6d、s=0.25d繪製。
    2)雙頭螺柱的有效長度l可先按下式算出:
         l=δ+h+m+a
    選取相近的標準長度。
    3)雙頭螺柱旋入端長度bm的值與帶螺孔的被連接件的材料有關。材料為鋼或青銅時取bm=d,材料為鑄鐵時,取bm=1.25~1.5d,材料為鋁時,取bm=2d。
    4)機件上螺孔的螺紋深度應大於旋入端螺紋長度bm,畫圖時,螺孔的螺紋深度可按bm+0.5d畫出,鑽孔深度可按bm+d畫出。
    (3)螺釘連接
    用螺釘連接兩個零件時,螺釘桿部穿過一個零件的通孔而旋入另一零件的螺孔,靠螺釘頭部支承面壓緊將兩個零件固定一起。
    螺釘根據頭部形狀不同有許多型式。圖7-17是幾種常見螺釘裝配圖的比例畫法。畫圖時應注意下列幾點:
           
                                圖7-17 螺釘聯接
    ①螺釘的有效長度l先按下式估算:l=δ+bm,bm根據帶螺孔的被連接零件的材料而定,取值可參考雙頭螺柱中所述。然後從附錄二附表中選取相近的標準長度l。
    ②為了使螺釘頭能壓緊被連接零件,螺釘的螺紋終止線應高出螺孔的端面(圖7-17b),或在螺桿的全長上都有螺紋(圖7-17a、c)。
    ③螺釘頭部的一字槽和十字槽在俯視圖上,畫成與中心線成45°(圖7-17),可以塗黑。

 

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