機械製圖電子教案:4.常用件和標準件

tags: 標準件 機械製圖    時間:2014-03-05 18:05:23
機械製圖電子教案:4.常用件和標準件簡介
第一講螺紋及螺紋聯結 6. 知識要點 (1)螺紋參數 (2)螺紋分類 (3) 螺紋的規定畫法 (4)  螺紋尺寸標註 7. 教……
機械製圖電子教案:4.常用件和標準件正文
第一講螺紋及螺紋聯結
6. 知識要點
(1)螺紋參數
(2)螺紋分類
(3) 螺紋的規定畫法
(4)  螺紋尺寸標註
7. 教學手段
利用課件和實物模型講解螺紋的形成和參數,對螺紋的分類重點分清管螺紋和普通螺紋,螺紋的規定畫法要詳細講解,把各種表達方法講解清楚。
8.   課前準備
準備螺紋車刀、絲錐、外螺紋和內螺紋零件模型。
9.   教學內容
(1) 螺紋參數
牙型:在通過螺紋軸線的剖面上,螺紋的輪廓形狀稱為牙型。相鄰兩牙側面間的夾角稱為牙型角。常用普通螺紋的牙型為三角形,牙型角為60°。
大徑、小徑和中徑:大徑是指和外螺紋的牙頂、內螺紋的牙底相重合的假想柱面或錐面的直徑,外螺紋的大徑用d表示,內螺紋的大徑用D表示。小徑是指和外螺紋的牙底、內螺紋的牙頂相重合的假想柱面或錐面的直徑,外螺紋的小徑用d1表示,內螺紋的小徑用D1表示。在大徑和小徑之間,設想有一柱面(或錐面),在其軸剖面內,素線上的牙寬和槽寬相等,則該假想柱面的直徑稱為中徑,用d2(或D2)表示。(如圖8-1所示)
8-1 螺紋參數
線數:形成螺紋的螺旋線的條數稱為線數。有單線和多線螺紋之分,多線螺紋在垂直於軸線的剖面內是均勻分佈的。
螺距和導程:相鄰兩牙在中徑線上對應兩點軸向的距離稱為螺距。同一條螺旋線上,相鄰兩牙在中徑線上對應兩點軸向的距離稱為導程。線數n、螺距P、導程S之間的關係為:S=n.P
旋向:沿軸線方向看,順時針方向旋轉的螺紋成為右旋螺紋,逆時針旋轉的螺紋稱為左旋螺紋。
螺紋的牙型、大徑、螺距、線數和旋向稱為螺紋五要素,只有五要素相同的內、外螺紋才能互相旋合。
(2)螺紋的規定畫法
外螺紋的規定畫法:如圖8-2 所示,外螺紋的牙頂用粗實線表示,牙底用細實線表示。在不反映圓的視圖上,倒角應畫出,牙底的細實線應畫入倒角,螺紋終止線用粗實線表示,螺尾部分不必畫出,當需要表示時,該部分用與軸線成15°的細實線畫出,在比例畫法中,螺紋的小徑可按大徑的0.85倍繪製。在反映圓的視圖上,小徑用3/4圓的細實線圓弧表示,倒角圓不畫。常見錯誤畫法見圖8-3。
圖8-2 外螺紋規定畫法
圖8-3 外螺紋常見錯誤畫法
內螺紋規定畫法:在採用剖視圖時,內螺紋的牙頂用細實線表示,牙底用粗實線表示。在反映圓的視圖上,大徑用3/4圓的細實線圓弧表示,倒角圓不畫。若為盲孔,採用比例畫法時,終止線到孔的末端的距離可按0.5倍的大徑繪製,鑽孔時在末端形成的錐面的錐角按120度繪製(圖8-4)。需要注意的是,剖麵線應畫到粗實線。其餘要求同外螺紋。常見的錯誤畫法見圖8-5。
圖8-4 內螺紋規定畫法
圖8-5 內螺紋常見錯誤畫法
圖8-6 內、外螺紋旋合畫法
圖8-7 旋合畫法中的常見錯誤
內、外螺紋的旋合畫法(圖8-6):在剖視圖中,內、外螺紋的旋合部分應按外螺紋的規定畫法繪製,其餘不重合的部分按各自原有的規定畫法繪製。必須注意的是,表示內、外螺紋大徑的細實線和粗實線,以及表示內、外螺紋小徑的粗實線和細實線應分別對齊。在剖切平面通過螺紋軸線的剖視圖中,實心螺桿按不剖繪製。旋合畫法中的常見錯誤見圖8-7。
(3)螺紋尺寸標註
普通螺紋的尺寸標註(圖8-8) 普通螺紋的尺寸由螺紋長度、螺紋工藝結構尺寸和螺紋標記組成,其中螺紋標記一定要注在大徑上。完整的螺紋標記如下:
特徵代號 公稱直徑 × 螺距 旋向 - 中徑公差代號 頂徑公差代號 旋合長度代號
普通螺紋的牙型代號為M,有粗牙和細牙之分,粗牙螺紋的螺距可省略不注;中徑和頂徑的公差帶代號相同時,只標註一次;右旋螺紋可不注旋向代號,左旋螺紋旋向代號為LH;旋合長度為中型(N)時不注,長型用L表示,短型用S表示。
圖8-8 螺紋尺寸的標註
管螺紋的尺寸標註 管螺紋分為用螺紋密封管螺紋和非螺紋密封管螺紋。管螺紋的尺寸引線必須指向大徑,其標記組成如下:
密封管螺紋代號:特徵代號 尺寸代號 - 旋向代號
非密封管螺紋代號:特徵代號 尺寸代號 公差等級代號 - 旋向代號
需要注意的是,管螺紋的尺寸代號並不是指螺紋的大徑,其參數可由相關手冊中查出。
表8-1      管螺紋的尺寸標註
5.作業 習題集中的螺紋畫法練習。
第二講螺紋聯接件
1. 知識要點
(1)           螺栓聯接
(2)           螺柱聯接
(3)           螺釘聯接
2.   教學方法
對六角頭螺栓和螺母的畫法要介紹比例畫法和簡化畫法,要說明螺母比例畫法也適用於非標準件,本講比較枯燥乏味,講解時要注意把規定畫法和投影關係結合起來。以螺栓為主,螺釘和螺柱為輔。螺釘聯接以圓柱頭和沉頭螺釘為主。
3.   課前準備
準備螺栓、螺釘、螺柱聯接件各一套。
4.             教學內容

 

(1)           螺栓聯接
螺栓聯接的緊固件有螺栓、螺母和墊圈。緊固件的畫法一般採用比例畫法繪製,即以螺栓上螺紋的公稱直徑(大徑d)為基準,其餘各部分的結構尺寸均按與公稱直徑成一定比例關係繪製。螺母和墊圈的比例畫法見圖8-9,螺栓的比例畫法見圖8-10,螺栓聯接的畫圖步驟見圖8-11,其中l=t1+t2+0.15d+0.8d+0.2d,然後查表取標準值。
8-9 螺母和墊圈的比例畫法
 
8-10 螺栓的比例畫法
 
8-11 螺栓聯接的畫圖步驟
(2)           釘聯接 圓柱頭螺釘和沉頭螺釘得到比例畫法見圖8-12。
8-12 螺釘聯接的比例畫法
(3) 螺柱聯接 
雙頭螺柱的兩端均加工用螺紋,一端和被聯接零件旋合,另一端和螺母旋合,雙頭螺柱聯接的比例畫法和螺栓聯接基本相同。雙頭螺柱旋入端長度bm要根據被聯接件的材料而定(鋼:bm=d;鑄鐵:bm=1.25d)。長度L要根據計算值查表取標準值。
8-13 螺柱聯接
5.作業 習題集中螺紋聯接件的有關練習
第三講 鍵聯接
1.         知識要點
(1)普通平鍵聯接
(2)  半圓鍵聯接
(3)  鉤頭楔鍵聯接
(4)  花鍵聯接
(5)   軸類零件的測繪
2.  教學方法
本講在教學中要注意教會同學查閱有關的手冊圖表,利用動畫和模型演示鍵聯接的裝配圖畫法。將軸類零件的測繪和螺紋、鍵的內容結合在一起有利於化解零件圖的難度,並和生產實際相聯繫,對培養學生的測繪能力有好處。
3. 課前準備
熟悉課件,準備一套平鍵聯接和花鍵聯接模型。準備幾張以往同學繪製的軸類零件圖作業。
4.  教學內容
(1) 普通平鍵聯接
8-14 普通平鍵聯接
普通平鍵的基本尺寸有鍵寬b、高h和長度L,例如b=8,h=7,L=25,A型平鍵,則標記為:鍵8×25(GB/T 1096-1979)。軸上鍵槽的深度t和輪轂上鍵槽的深度t1可由相關手冊中查出。軸、輪轂鍵槽的表示方法和尺寸標註見圖8-14。
(2)半圓鍵聯接
8-15 半圓鍵
半圓鍵的基本尺寸有鍵寬b、高h、直徑d1和長度L,例如b=6,d1=25,L=24.5,則標記為:鍵6×25(GB/T1099-1979)。軸上鍵槽的深度t可由相關手冊中查出。軸、輪轂鍵槽的表示方法和尺寸標註見圖8-15。
(3)鉤頭楔鍵
鉤頭楔鍵的基本尺寸有鍵寬b、高h和長度L,例如b=18,h=11,L=100,則標記為:鍵18×100(GB1565-79)。軸、輪轂和鍵的裝配畫法見圖8-16。
 
8-16 鉤頭楔鍵
(4)花鍵
外花鍵的畫法和螺紋相似,大徑用粗實線繪製,小徑用細實線繪製,但是,大小徑的終止線用細實線表示,鍵尾用與軸線成30°的細實線表示。當採用剖視時,若剖切平面平行於鍵齒剖切,鍵齒按不剖繪製,且大小徑均採用粗實線畫出。在反映圓的視圖上,小徑用細實線圓表示。
外花鍵的標註可採用一般尺寸標註法和代號標註法兩種。一般尺寸標註法應標註出大徑D、小徑d、鍵寬B(及齒數N)、工作長度L;用代號標註時,指引線應從大徑引出,代號組成為:
齒數×小徑×小徑公差帶代號×大徑×大徑公差帶代號×齒寬公差帶代號
內花鍵的畫法和標註和外花鍵相似,只是表示公差帶的代號用大寫字母表示。花鍵連接的畫法和螺紋連接的畫法相似,即公共部分按外花鍵繪製,不重合部分按各自的規定畫法繪製。
 
 
8-17 花鍵聯接
 
5.      作業
習題集中的鍵聯接、在A4圖紙上繪製軸零件圖(帶螺紋和鍵槽)。在布置作業時要講清楚以下問題:
(1)要把軸類零件的表達方法
(2)尺寸測量和圓整
(3) 鍵槽、螺紋和中心孔的測量和標註
(4) 偏差和粗糙度數值有教師給出,學生抄注。
(5) 展示以往同學的作業
 
第四講 齒輪
1. 知識要點
(1)漸開線齒輪齒廓參數
(2) 直齒圓柱齒輪的圖樣畫法
(3) 斜齒圓柱齒輪的圖樣畫法
(4) 直齒圓錐齒輪的圖樣畫法
(5) 齒輪零件的測繪
2. 教學方法
利用實物模型和課件組織教學,要在黑板上演示直齒圓柱齒輪和直齒圓錐齒輪的嚙合畫法,不能全用課件演示,否則學生不能掌握正確的畫圖步驟。在講解齒輪測繪時要利用量具真實的演示尺寸測量和處理過程,並繪製出齒輪工作圖。
3. 課前準備
各種齒輪模型、量具(遊標卡尺、鋼板尺等)、以往同學測繪的齒輪零件圖。
4. 教學內容
(1)漸開線直齒圓柱齒輪各部分的名稱和參數(圖8-19)
齒頂圓直徑da——通過齒頂的圓柱面直徑;
齒根圓直徑df——通過齒根的圓柱面直徑;
分度圓直徑 d——在垂直於齒向的截面內,用一個假想圓柱面切割輪齒,使得齒隙弧長e和齒厚弧長s相等,這個假想的圓柱面稱為分度圓,其直徑稱為分度圓直徑;
齒高 h——齒頂圓和齒根圓之間的徑向距離;

 

齒頂高ha——齒頂圓和分度圓之間的徑向距離;
齒根高hf——齒根圓和分度圓之間的徑向距離;
齒距 p——分度圓上相鄰兩齒廓對應點之間的弧長稱為齒距;
齒厚 s——分度圓上輪齒的弧長;
齒數 Z——齒輪上輪齒的個數;
模數 m——由於分度圓周長 pz=πd,所以,d=(p/π)z,定義(p/π)為模數,模數的單位是毫米,根據d=mz可知,當齒數一定時,模數越大,分度圓直徑越大,承載能力越大。模數的值已經標準化;
壓力角α——一對齒輪嚙合時,在分度圓上嚙合點的法線方向,與該點的瞬時速度方向所夾的銳角,稱為壓力角。標準齒輪的壓力角為20°;
中心距 a——兩齒輪軸線之間的距離;
8-19 直齒圓柱齒輪各部分的名稱及代號
節圓直徑d'——兩齒輪嚙合時,在連心線上嚙合點所在的圓稱為節圓。正確安裝的標準齒輪的節圓和分度圓重合。
已知模數m和齒數z,標準齒輪的其它參數可按下述公式計算:
齒頂高 ha=m


 分度圓直徑 d=mz
齒根高 hf=1.25m

  齒頂圓直徑 da=(z+2)m
齒高
h=2.25m

  齒根圓直徑 df=(z-2.5)m
中心距 a=(mz1+mz2)/2
z1、z2為一對齒輪嚙合時的齒數。
(2)直齒圓柱齒輪的規定畫法
單個齒輪的畫法和嚙合畫法如圖8-20所示。齒頂圓和齒頂線用粗實線繪製;分度圓和分度線用點畫線繪製;齒根圓和齒根線用細實線繪製(也可省略不畫),在剖視圖中,齒根線用粗實線繪製,輪齒一律按不剖繪製。其它部分結構均按真實投影繪製。
8-20 直齒圓柱齒輪畫法
(3)斜齒圓柱齒輪的規定畫法
斜齒輪的輪齒在一條螺旋線上,螺旋線和軸線的夾角稱為螺旋角。斜齒輪的畫法和直齒輪相同,當需要表示螺旋線的方向時,可用三條與齒向相同的細實線表示,如圖8-21所示。
8-21 斜齒圓柱齒輪的畫法
(4)直齒圓錐齒輪的畫法
直齒圓錐齒輪的齒坯如圖8-22所示,其基本形體結構由前錐、頂錐、背錐等組成。由於圓錐齒輪的輪齒在錐面上,所以齒形和模數沿軸向是變化的。大端的法向模數為標準模數,法向齒形為標準漸開線。在軸剖面內,大端背錐素線與分度錐素線垂直,軸線與分度錐素線的夾角δ稱為分度圓錐角。如圖8-23所示。
8-22 圓錐齒輪坯
8-23 圓錐齒輪參數
 
直齒圓錐齒輪的畫法如圖8-24所示。直齒圓柱齒輪的計算公式仍適用於圓錐齒輪大端法線方向的參數計算。圓錐齒輪嚙合的畫圖步驟如圖8-25所示。安裝準確的標準齒輪,兩分度圓錐相切,分度錐角δ1和δ2互為餘角,嚙合區輪齒的畫法同直齒圓柱齒輪。
8-24 圓錐齒輪的畫圖步驟
8-25 圓錐齒輪嚙合的畫圖步驟
5.作業 按模型在A4(或A3)圖紙上繪製直齒圓柱齒輪零件圖。要求同上一講測繪軸。
 

 

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