畫法幾何及工程製圖_輔導教程(七)

   時間:2014-03-05 18:17:29
畫法幾何及工程製圖_輔導教程(七)簡介
第六章        標準件和通用件 構成一台機器零件一般可歸結為:非標準件、標準件、常用件。 1.標準件 結構……
畫法幾何及工程製圖_輔導教程(七)正文

第六章   標準件和通用件

構成一台機器零件一般可歸結為:非標準件、標準件、常用件。
1.標準件
結構形狀個部分尺寸等都嚴格按照國家標準的規定進行製造的零件,統一稱為標準件。
例如:螺釘、螺母、螺柱、軸承、墊片、鍵、銷等。
註:機械、電器等各個行業對標準件的需求量很大,通常是由專業化的工廠用專用設備和專用工具進行大批量生產,生產效率高、成本低、產品符合標準,用戶只需選購。
2.常用件
是指在機器和設備中的一些常用零件和部件,如齒輪、彈簧等
3.國家標準對標準結構、標準零件、標準部件規定了規定畫法和規定標記方法。
§6—1螺紋及螺紋緊固件
螺紋
1.螺紋的形成
在一個作勻速運動的圓柱表面上,再用一隻筆沿著平行與此同時圓柱體軸線方向作勻速直線運動,所畫出的軌跡,就是圓柱螺紋線。
 
根據這種方法,將圓柱形工件夾持在車床上作勻速轉動,車刀沿工件軸線方向作勻速直線運動,在工件表面就切出了螺紋。
螺紋分為外螺紋、內螺紋。
(1)外螺紋:在圓柱體的外表面形成的螺紋,稱為外螺紋。
(2)內螺紋:在內表面(孔)形成的、螺紋,稱為內螺紋。
(3)對直徑較小的孔或軸:通常採用絲錐和板牙加工內螺紋和外螺紋。
(4)大批量生產螺紋緊固件的工廠,則是用自動搓絲機和攻絲機等專用設備加工。(見書中)
2.螺紋的要素
(1)螺紋的牙型:通過螺紋軸線剖切螺紋,所得牙型的剖面形狀,稱為牙型。
常用的牙型:三角形、梯形、鋸齒形。
(2)螺紋的大徑(螺紋的最大直徑,又叫公稱直徑):是指切於外螺紋的牙尖或內螺紋的牙底的假想圓柱的直徑。對標準螺紋而言,根據螺紋的大徑,在相應的標準中可以查到這種螺紋的小徑和中徑(是指一假想圓柱表面的直徑,在大徑和小徑之間,其母線通過牙型上的溝槽和凸起寬度相等的假想圓柱面的直徑)等尺寸,所以通常只標註大徑。
(3)螺紋的旋向:螺紋的旋向可分為左旋和右旋兩種;識別方法是:對著螺紋看,右邊高的為右旋,左邊高的為左旋。
(4)螺紋的線數:單線螺紋——在同一圓柱面上切削一條螺紋,稱為單線螺紋。
多線螺紋——把圓柱面上同時具有兩條或兩條以上螺紋,稱為多線螺紋。
(5)螺距和導程:螺距——在螺紋的中徑上相鄰兩牙型沿軸向對應點之間的距離。
   導程——在中徑上,同一條螺紋相鄰兩牙型沿軸向對應點治安 的距離。
   單線螺紋——螺距=導程
   多線螺紋­——螺距=導程/線數
   標準螺紋——在螺紋要素中,牙型、大徑、螺距符合標準者。
   特殊螺紋——僅牙型符合標準,大徑和螺距不符合標準。
   非標準螺紋——牙型不符合標準者。
(6)內外螺紋旋合的條件:牙型、大徑、旋向、線數、螺距五要素必須一致。
3.螺紋的規定畫法(GB4459.1—84)
(1)外螺紋的畫法
a)在反映螺桿軸線的視圖中:外螺紋的大徑(牙頂)用粗實線表示,小徑(牙底)用細實線表示,螺紋的終止線用粗實線表示,螺紋頭部的倒角在反映軸線的視圖中也應畫出。
b)在垂直於螺紋軸線投影的視圖中:螺紋的大徑(牙頂)用粗實線表示,小徑(牙底)用約3/4圈細實線表示,螺紋的倒角省略不畫。
c)螺紋剖面圖的畫法(一般是管螺紋用),在反映螺紋軸線的視圖中同a)的畫法,只是剖麵線要畫到大徑處。
(2)內螺紋的畫法
a)在剖視圖中,內螺紋(大徑、牙底)用細實線畫;反映螺桿軸線的圖中(小徑、牙頂、螺紋的終止線用粗實線畫;頭部應畫倒角,剖麵線畫到粗實線。
b)在不剖開表示時,牙底、牙頂、螺紋終止界線全部用虛線畫出。
c)在垂直螺紋軸線的投影面的視圖中,大徑(牙底)仍畫約3/4圈的細實線,小徑(牙頂)畫成粗實線,倒角省略不畫。
(3)螺紋連接的畫法
國家標準規定:在剖視圖中表示內、外螺紋的連接時,其旋合部分按外螺紋的畫法,其餘部分按各自的畫法表示。
4.螺紋的分類及牙型代號
螺紋按用途分兩類:連接螺紋、傳動螺紋,其用途舉牙型代號見書中。
(1)連接螺紋一般分為:
a)粗牙普通螺紋和細牙普通螺紋:牙型均為600的等邊三角形,細牙與粗牙的區別是在螺紋大徑相同的情況下,細牙螺紋的螺距小於粗牙螺紋的螺距,見書中,從書中的表可以查到螺距的具體數據。

 

b)管螺紋和錐管螺紋:牙型均為550的等腰三角形,這種螺紋以英寸為單位(並以1英寸=25.4mm)的螺紋長度中的螺紋牙數來表示螺距(P=25.4/n),多用於管子和薄壁零件的連接;其螺距與牙型較小。
c)注意:管螺紋的尺寸代號是指該管子的孔徑的大小(是近似值),不是指管子上螺紋的大徑。
例1:管螺紋標註是G1,是指明在孔徑大約等於25mm的管子外徑上加工螺紋,該螺紋的實際大徑是33.249;標註方法也不同於其他螺紋,有關部門螺紋的具體規格尺寸,可以查表。
(2)傳動螺紋(用來傳遞運動和動力的螺紋)
常用的兩種標準傳動螺紋是:梯形螺紋、鋸齒形螺紋。
5.螺紋的工藝結構
(1)螺紋的末端
為了螺桿旋入時方便以及防止起始圈碰壞,通常預先將螺紋末端製成一定的形狀。螺栓、螺柱及螺釘末端的形狀和尺寸,國標GB2—85作了詳細規定,詳見書中圖所示。螺紋末段結構形狀的具體數據可查表。
a)?制末端、倒角、倒圓,常用於螺栓、螺柱、機器螺釘的末端型式;
b)錐端、截錐端、短圓標端、凹端,常用於緊固螺釘的末段型式。
(2)螺紋收尾
加工外螺紋和不通孔的內螺紋時,在螺紋尾部會產生一小段不完整的牙型,稱為螺紋收尾,是不能旋合的。螺尾是不包括在螺紋有效長度之內的,需要畫出螺尾時,從螺紋牙底與終止線的交點起,畫出與軸線成300的細實線即可,如書中圖示。有的螺紋連接不允許有螺尾存在時,事先在產生螺尾的部位車出一條環形槽,即退刀槽(見下一章內容),各部分尺寸可查表。
(3)不通螺紋孔
加工不通螺紋孔時,其次步驟是先鑽孔,鑽頭的直徑等於螺紋的小徑,鑽頭頭部一般為1180的錐體,在孔底形成相應的錐坑,在製圖時為了方便規定將其畫成1200錐坑,但不必標註角度。加工內螺紋的絲錐,頭部有一小段錐形,稱為導向段,微量元素不完整牙型,在孔底則形成螺尾。為此,通常將光孔的深度比螺紋部分增加0.5D,以不正螺紋的有效旋合長度。
(4)螺紋孔的相貫線
螺紋孔的相貫線,按照螺紋的小徑畫出。
6.螺紋的規定標註
國家標準規定,螺紋的標註應包括以下內容:
牙型符號 公稱直徑 × 螺距[或導程(螺距)]  旋向—— 螺紋公差代號   旋合長度
標註時段應注意幾點:
(1)普通粗牙螺紋,不標註螺距,
(2)單線、右旋螺紋,不標註線數和旋向,
(3)一般螺紋連接,不標註旋合長度,
(4)螺紋公差帶是由公差等級和基本偏差代號組成(內螺紋用大寫字母如6H、外螺紋用小寫字母如6h),常用的標註方法見書中表所列。
螺紋緊固件
螺紋緊固件是標準件,常見的螺紋緊固件有:螺栓、螺柱、栓頭螺柱、螺釘螺母、墊圈等,螺紋緊固件的尺寸、結構形狀、材料、技術要求均已標準化,根據標準緊固件的規定標記,在相應的標準中能查出有關尺寸,螺紋緊固件規定標記一般包括以下內容:
名稱 標準編號 螺紋規格 × 公稱長度
例1:螺栓 GB5783—86—M12×80  
表示螺紋規格d=M12,公稱長度L=80mm,A級六角頭螺栓。
例2:螺柱GB897M10×50
   表示兩端均為粗牙普通螺紋、螺紋規格d=M10,公稱長度L=50mm,A型,bm=1d的雙頭螺柱。
註:不論是A型或B型的雙頭螺柱,製圖時為方便起見,均採用如圖畫法(詳見書中圖例)。
1.常見螺紋緊固件的畫法
(1)國家標準畫法
螺紋緊固件的各部分尺寸已全部標準化,根據公稱直徑D和標準編號,可在相應的標準中查到全部尺寸,依尺寸畫圖。
a)查標準(在書中的附表中可查到):D、e、m、dwc、s、D1
b)根據所查到的尺寸畫圖:以s為直徑畫圓;作圓的外截六邊形——作出六稜柱的住視圖;以dw作圓,求出300的倒角圓錐;求出圓錐和六稜柱側面交線的最高點;用圓弧代替相貫線的投影,分別求圓心,求出近似的相貫線和螺孔的小徑、大徑。
(2)比例畫法
是一種簡便畫法,不用查表,以公稱直徑d、D為基數,緊固件的各部分尺寸均以d、D為基數按比例取值,近似地畫出螺紋緊固件的圖形,參看錶(書中)。
註:按比例畫法所得到的各部分尺寸,只是為了不用查表而畫出近似的圖形,並不是螺紋緊固件真實的尺寸。若需要標註螺紋緊固件的有關尺寸時,還必須標明相應標準中的尺寸數值並按規定進行標註。
2.螺紋緊固件的裝配畫法
螺紋緊固件的連接有三種類型:螺栓連接、螺柱連接、螺釘連接。
把螺栓(或螺柱、螺釘)與螺母、墊圈及被連接件裝配在一起而畫出的視圖或剖視圖,稱為螺紋緊固件的裝配圖。
在畫螺紋緊固件的裝配圖時,應遵守如下規定:
(a)兩零件接觸面處畫一條粗實線。
(b)作剖面圖時:剖切平面通過螺紋緊固件的軸線時,螺栓、螺柱、螺釘、螺母、墊圈等,都按不剖繪製;互相接觸的零件,它們的剖麵線方嚮應該相反,或者兩零件的剖麵線的方向相同時而間距不同。
以下分別介紹螺栓、螺柱、螺釘連接的裝配畫法:
(1)螺栓連接
是將螺栓穿過已鑽好通孔的被連接件(兩件或兩件以上),然後套上墊圈,將螺母擰緊即成。螺栓連接一般用於被連接件的厚度不大,可以都鑽成通孔的條件下使用,詳見書中圖例。

 

採用國標畫法步驟如下:
a)確定螺栓的螺紋規格d和根據被連接件的厚度之和,初步算出公稱長度L及選定標準編號,同時也選定螺母及墊圈的規格和標準編號。詳見書中圖例,螺栓公稱長度L=δ12+h+mmax+a(取a=0.3d)根據上式計算所得L值,再查附表,確定一個與計算值相近的標準值,定為螺栓的公稱長度L值。
b)根據選定的螺紋規格d,查閱國標,螺紋緊固件——螺栓和螺釘通孔——GB5277—85,見附表,確定通孔直徑dh
c)將螺栓穿過被零件件的通孔,套上墊圈,擰緊螺母,完成螺栓連接,螺紋長度b應從相應標準中選定,一般b值應略大於h+mmax+a之和,表示螺母還有擰緊的余量。
(2)螺柱連接
螺柱——兩頭均有螺紋的圓柱體,故稱為雙頭螺柱。採用螺柱連接時,在被連接件中的較厚的零件上,需要先加工一個螺紋孔,將螺柱的旋入端旋入;再將另一個鑽有通孔的被連接件套在螺柱上,然後再加上墊圈,擰緊螺母,完成連接。在拆卸時,只將螺母、墊圈及鑽有通孔的被連接件拆下,而螺柱無須擰出。所以,只有在兩個被連接件中之一較厚而又不宜於鑽通孔,或者是沒有放置螺栓頭部的足夠空間時,通常就採用螺柱連接,詳見書中圖例。
採用比例畫法如下:
a)根據被連接件的材料和厚度,確定螺柱的螺紋規格d,旋入端長度bm公稱長度L及標準編號,並選定螺母及墊圈的規格和標準編號,旋入端的長度bm,是根據需要加工螺孔的被連接件的材料確定的。
公稱長度L=δ1+h+ +a(取a=0.3a),計算出L值后,再從相應標準的長度系列中選取一個相近的標準值,才是所要求的L值。其中螺紋長度b值應略大於h+mmmax+a之和,表示螺母后擰緊的余量。
 b)在較薄的被連接件上鑽一通孔,繪圖時孔徑取1.1d,在較后的被連接件上鑽一不通孔(盲孔),其孔徑等於螺紋小徑D1,繪圖時取D1=0.85D,光孔深度取bm+D,螺紋孔深度取bm+0.5D。
c)將雙頭螺柱的旋入端擰入被連接件的螺孔,另一端穿過較薄的被連接件的通孔,套上墊圈,擰緊螺母,完成螺柱連接。
註:畫螺柱連接圖時,旋入端的螺紋終止界線應與結合面對齊,表示旋入端已經擰緊。
(3)螺釘連接
螺釘連接適用於受力不大和不經常拆卸的部位,螺釘連接的畫法與螺柱連接相似,所不同之處詳見書中圖例。
螺釘連接的畫法應注意:
a)螺紋終止線應超出被連接零件之間的接觸面,表示螺釘雖已擰緊,尚有擰緊的余量。
b)開槽螺釘頭部的起子槽,在反映圓的視圖上,規定畫成向右傾斜450,槽的寬度小於2mm時,槽的投影可以塗黑。
c)緊固螺釘在機械、電器、儀錶中應用廣泛,常用於固定軸上的零件,緊固螺釘連接的畫法詳見書中圖例。
d)常見螺釘頭部的比例畫法詳見書中圖例
§6—2鍵和銷的連接
一、鍵連接
要使軸和裝在軸上的齒輪(輪子)同時轉動,又便於拆卸,通常在軸與輪子的接觸面裝上鍵,起周向傳動扭矩作用,常用的鍵有普通平鍵和半圓鍵,普通平鍵又分為圓頭平鍵(A型)、方頭平鍵(B型)、單圓頭平鍵(C型)。見書中列表。
1.鍵的畫法和規定標記
2.鍵槽的畫法
在鍵連接的軸與輪轂孔上需加工出鍵槽,輪轂孔的鍵槽畫法及標註見詳見書中圖例而軸上的鍵槽的畫法與標註分別見書中圖例。
3.鍵連接的畫法
在平行於軸線的視圖上,軸應採用局部剖視,將鍵的長度方向表示出來;在垂直於軸線的視圖上,採用全剖視,將鍵的橫截面及鍵同輪轂及軸的接觸面表示清楚。
注意:普通平鍵與半圓鍵的側面與被連接零件是應為接觸面,沒有間隙;而頂面是不接觸面,一定要畫出間隙。
二、銷連接
銷連接主要用於零件之間的定位作用,適宜於傳遞不大的載荷。常用的有:圓柱銷、圓錐銷、開口銷。
1.圓柱銷
國標GB119—86中規定有A型(dm6)、B型(dh8)、C型(dh11)和D型(du8)四種不同配合的圓柱銷。
(1)圓柱銷的畫法
(2)圓柱銷的規定標記
銷GB119—86Ad×L
其中d—公稱直徑,L—銷的長度,d公差為m6,材料為35號鋼,熱處理硬度為HRC28—30,表面氧化處理的A型圓柱銷。
2.圓錐銷
國標GB117—86中規定圓錐銷有A型(磨削)和B型(車削)兩種,錐度1:50
圓錐銷的規定畫法:見書中圖例。
圓錐銷的規定標記:銷GB117—86Ad×L
   其中:d—公稱直徑,L—銷的長度,d公差為h8,材料為此5號鋼,
熱處理硬度為HRC28—35,表面氧化處理的B型圓錐銷。
§6—3  常用件
齒輪
齒輪是一種傳動零件,齒輪傳動用於改變運動方向、運動的速度和傳遞扭矩,如圖——。
常用的齒輪傳動有:
圓柱齒輪——用於傳遞平行於兩軸間的運動。
圓錐齒輪(傘齒輪)——用於傳遞相交兩軸間的運動。
蝸輪、蝸桿——用於傳遞交叉軸間的運動。
1.齒輪結構
(1)齒輪一般是由輪轂、輪緣組成。見圖——
(2)為了使齒輪平穩,勻速的傳動,輪齒的齒廓曲線採用漸開線。

 

2.直齒圓柱齒輪的基本參數及尺寸關係
製圖中用到的一些參數簡要介紹如下:
(1)齒數z——輪齒的個數。
(2)齒頂圓直徑da——通過齒頂的圓的直徑。
(3)齒根圓直徑df——通過齒根的圓的直徑。
(4)分度圓直徑d與節圓直徑——對標準齒輪而言,在齒厚與間距相等時的位置而等分輪齒的圓,稱為節圓,d為分度圓規直徑;一對標準齒輪,處於正確安裝位置相嚙合,兩齒輪的分度圓相切,此時的分度圓稱為節圓分別為兩齒輪的節圓直徑。在標準齒輪中,分度圓直徑等於節圓規的直徑,見書中圖——。
(5)齒距p——在分度圓上,相鄰兩齒同側齒面間的弧長。
(6)齒厚s——在分度圓上,一個輪齒輪的齒輪廓間的弧長。
(7)齒槽寬e——在分度圓上,一個齒輪槽的弧長。在標準齒輪上,s=e,p=s+e
(8)模數m——齒距p與圓周率π的比值,=m,
模數m與齒數z及分度圓直徑d的關係是:據π×d=z×p,,d==m×z
齒輪的模數是設計與加工的基本參數,模數大,表示齒輪厚。模數已標準化,見表——。兩個齒輪模數相同才能嚙合。
(9)齒頂高ha——齒頂圓與分度圓的徑向距離。
(10)齒根高hf——齒根圓分度圓的徑向距離。
(11)齒輪高h——h=ha+hf
(12)中心距a——兩嚙合圓柱齒輪節圓的半徑之和,a=(d1+d2)/2。標準直齒圓柱齒輪基本尺寸的計算公式,見表——。
3.直齒圓柱齒輪的規定畫法
按照國家標準GB4459.2—84的規定繪製齒輪。
(1)單個直齒圓柱齒輪的畫法
① 齒頂圓和齒頂線按粗實線繪製;
② 分度圓和分度線用點劃線繪製;
③ 齒根圓和齒根線用細實線繪製(可省略不畫),見書中圖7—37(a)。
④ 剖視圖中,輪齒均按不剖表示,而齒頂線、齒根線均用粗實線繪製,分度線仍用點劃線繪製。見書中圖7—37(b)。
(2)直齒圓柱齒輪的嚙合畫法
① 在投影為圓的視圖中,相切的兩個節圓用點畫線繪製;嚙合區內的齒頂圓均用粗實線繪製,見書中圖7—38(b),其省略畫法如圖7—38(c)。
② 在平行於圓柱齒輪軸線的投影面的視圖中,嚙合區的齒頂線不需畫出,節線用粗實線繪製;其它處的節線用點劃線繪製,見書中圖7—38(c)。
③圖7—39是齒輪零件圖,零件圖上要表示齒輪的結構形狀、尺寸和技術要求及製造齒輪所需參數和公差值。
齒輪零件圖是用於製造齒輪的暗處文件
二、彈簧
作為彈性元件,廣泛應用於緩衝、吸振、夾緊、測力、儲能等機構中,彈簧的種類很多。
彈簧的種類:
螺旋彈簧(拉簧、壓簧)、渦卷彈簧(鐘錶用)、碟形彈簧、板形彈簧(汽車用)等。
1.圓柱螺旋壓縮彈簧各部分名稱及尺寸關係
(1)彈簧鋼絲直徑d,
(2)彈簧外徑D,
(3)彈簧內徑D1,D1=D-2d,
(4)彈簧中徑D2,D2=
(5)節距t,除兩端支承圈外,相鄰兩圈的軸向距離,
(6)支承圈數n2——為了使彈簧壓縮時,各圈受力均勻,保持彈簧軸線始終垂直於支承面,將彈簧兩端壓緊1.5~2.5圈,然後磨平兩頭端面,使之垂直於彈簧的軸線,被磨平壓緊的兩端稱為支承圈。
(7)有效圈數n——在給彈簧加壓或減壓時,始終保持各節距相等的變化,是參加工作的有效圈數,是計算彈簧受力的主要依據。
(8)總圈數n1,n1=有效圈數n+支承圈數n2
(9)自由長度H0——無外力作用下的長度,
(10)彈簧鋼絲展開長度L≈n1  ,
(彈簧每圈的展開長度L≈n1 ,可取近似值L=πD,
2.圓柱螺旋壓縮彈簧的規定畫法
根據國家標準GB4459.4—84規定:
(1)在平行於彈簧軸線的投影面的視圖中,其各圈的輪廓應畫成直線。
(2)螺旋彈簧均可畫成右旋,但左旋彈簧,不論畫成左旋或右旋,一律要注出旋向“左”字。
(3)有效圈數在4圈以上的螺旋彈簧,中間部分可以省略,中間用通過彈簧鋼絲斷面中心的點劃線連起來。
(4)在裝配圖中,簧絲直徑在圖形上等於或小於2mm,剖面可用塗黑表示。彈簧後面被擋住的零件輪廓不必畫出。
3.圓柱螺旋壓縮彈簧的畫圖步驟
標準中規定,無論支承圈數多少,均按2.5圈繪製,見書中圖例。
4.圓柱螺旋壓縮彈簧以下參數詳見書中圖例:
(1)圖形,
(2)尺寸,
(3)載荷——變形特性曲線圖,
(4)加工表面粗糙度,
(5)各種技術參數,
(6)技術要求等。
本章重點:
1. 螺紋及螺紋緊固件的畫法及其標註;
2. ;
3. 鍵、銷連接的畫法。
本章難點:
1. 螺紋及螺紋緊固件的畫法及其標註;
2. 螺紋及螺紋緊固件的選用。

 

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