机械制图教程:螺纹画法

课题:1、螺纹的标注方法

2、螺纹紧固件及其连接

课堂类型:讲授

教学目的:1、讲解螺纹的标注方法

2、介绍螺纹紧固件的规定标记

3、讲解螺纹紧固件的连接画法

教学要求:1、掌握螺纹的标注方法

2、掌握常用螺纹紧固件的规定标记,熟悉它们的查表方法

3、熟练掌握常用螺纹紧固件的连接画法

教学重点:常用螺纹紧固件的连接画法

教学难点:常用螺纹紧固件的连接画法

教具:模型:“螺母” 、“螺钉” 、“螺柱”、“螺栓”;挂图:“常用螺纹紧固件的标记”

教学方法:螺纹的标注方法,以普通螺纹的标注为主,用比较法讲解其他几种螺纹的标注方法;对于常用螺纹紧固件的连接画法,采用对比的方法讲解,注意比较它们的异同。

教学过程:

一、复习旧课

以提问的方式进行:

1、螺纹的五个要素是什么?螺纹的三个基本要素是什么?

2、什么是中径?螺距合导程的关系是什么?

3、在画单个螺纹时,大径和小径的近似关系时什么?

4、内、外螺纹的顶径和底径分别指什么?

二、引入新课题

用螺纹紧固件连接,是工程上应用最广泛的一种可拆连接方式。螺纹紧固件一般属于标准件,它的结构形式很多,可根据需要在有关的标准中查出其尺寸,一般无需画出它们的零件图,只需按照规定进行标记。

三、教学内容

(一)螺纹的标注方法

由于螺纹的规定画法不能表达出螺纹的种类和螺纹的要素,因此在图中对标准螺纹需要进行正确的标注。下面分别介绍各种螺纹的标注方法。

1、普通螺纹

普通螺纹用尺寸标注形式注在内、外螺纹的大径上,其标注的具体项目和格式如下:

螺纹代号 公称直径×螺距 旋向-中径公差带代号 顶径公差带代号-旋合长度代号

普通螺纹的螺纹代号用字母“M”表示。

普通粗牙螺纹不必标注螺距,普通细牙螺纹必须标注螺距。公称直径、导程和螺距数值的单位为mm。

右旋螺纹不必标注,左旋螺纹应标注字母“LH”。

中径公差带代号和顶径公差带代号由表示公差等级的数字和字母组成。大写字母代表内螺纹,小写字母代表外螺纹。顶径是指外螺纹的大径和内螺纹的小径,若两组公差带相同,则只写一组。表示内、外螺纹旋合时,内螺纹公差带在前,外螺纹公差带在后,中间用“/”分开。在特定情况下,中等公差精度螺纹不注公差带代号(内螺纹:5H,公称直径小于和等于1.4mm时;6H,公称直径大于和等于1.6mm时。外螺纹:5h,公称直径小于和等于1.4mm时;6h,公称直径大于和等于1.6mm时。)

普通螺纹的旋合长度分为短、中、长三组,其代号分别是S、N、L。若是中等旋合长度,其旋合代号N可省略。

图7-12所示为普通螺纹标注示例。

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图7-12 普通螺纹标注示例

2、传动螺纹

传动螺纹主要指梯形螺纹和锯齿形螺纹,它们也用尺寸标注形式,注在内外螺纹的大径上,其标注的具体项目及格式如下:

螺纹代号 公称直径×导程(P螺距) 旋向-中径公差带代号-旋合长度代号

梯形螺纹的螺纹代号用字母“Tr”表示,锯齿形螺纹的特征代号用字母“B”表示。

多线螺纹标注导程与螺距,单线螺纹只标注螺距。

右旋螺纹不标注代号,左旋螺纹标注字母“LH”。

传动螺纹只注中径公差带代号。

旋合长度只注“S”(短)、“L”(长),中等旋合长度代号“N”省略标注。

图7-13所示为传动螺纹标注示例。

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图7-13 传动螺纹标注示例

3、管螺纹

管螺纹的标记必须标注在大径的引出线上。常用的管螺纹分为螺纹密封的管螺纹和非螺纹密封的管螺纹。这里要注意,管螺纹的尺寸代号并不是指螺纹大径,也不是管螺纹本身任何一个直径,其大径和小径等参数可从有关标准中查出。

管螺纹标注的具体项目及格式如下:

螺纹密封管螺纹代号: 螺纹特征代号 尺寸代号 × 旋向代号

非螺纹密封管螺纹代号:螺纹特征代号 尺寸代号 公差等级代号 - 旋向代号

螺纹密封螺纹又分为:与圆柱内螺纹相配合的圆锥外螺纹,其特征代号是R1;与圆锥内螺纹相配合的圆锥外螺纹,其特征代号为R2;圆锥内螺纹,特征代号是Rc;圆柱内螺纹,特征代号是Rp。旋向代号只注左旋“LH”。

非螺纹密封管螺纹的特征代号是G。它的公差等级代号分A、B两个精度等级。外螺纹需注明,内螺纹不注此项代号。右旋螺纹不注旋向代号,左旋螺纹标“LH”。

图7-14所示为管螺纹标注示例。

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图7-14 管螺纹的标注

(二)常用螺纹紧固件的种类和标记

常用螺纹紧固件有螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母和垫圈。它们的结构、尺寸都已分别标准化,称为标准件,使用或绘图时,可以从相应标准中查到所需的结构尺寸。

表7-2中列出了常用螺纹紧固件的种类与标记。对照表7-2讲解。

1、螺栓

螺栓由头部及杆部两部分组成,头部形状以六角形的应用最广。决定螺栓的规格尺寸为螺纹公称直径d及螺栓长度L ,选定一种螺栓后,其它各部分尺寸可根据有关标准查得。

螺栓的标记形式:名称 标准代号 特征代号 公称直径×公称长度

例:螺栓 GB/T5782-2000 M12×80,是指公称直径d =12,公称长度L = 80(不包括头部)的螺栓。

2、双头螺柱

双头螺柱的两头制有螺纹,一端旋入被连接件的预制螺孔中,称为旋入端;另一端与螺母旋合,紧固另一个被连接件,称为紧固端。双头螺柱的规格尺寸为螺柱直径d及紧固端长度L,其它各部分尺寸可根据有关标准查得。

双头螺柱的标记形式:名称 标准代号 特征代号 公称直径×公称长度

例:螺柱 GB/T898-1988 M10×50,是指公称直径d =10,公称长度L = 50(不包括旋入端)的双头螺柱。

3、螺母

螺母通常与螺栓或螺柱配合着使用,起连接作用,以六角螺母应用最广。螺母的规格尺寸为螺纹公称直径D,选定一种螺母后,其各部分尺寸可根据有关标准查得。

螺母的标记形式:名称 标准代号 特征代号 公称直径

例:螺母 GB/T6170-2000 M12,指螺纹规格D=M12的螺母。

4、垫圈

垫圈通常垫在螺母和被连接件之间,目的是增加螺母与被连接零件之间的接触面,保护被连接件的表面不致因拧螺母而被刮伤。垫圈分为平垫圈和弹簧垫圈,弹簧垫圈还可以防止因振动而引起的螺母松动。选择垫圈的规格尺寸为螺栓直径d,垫圈选定后,其各部分尺寸可根据有关标准查得。

平垫圈的标记形式:名称 标准代号 规格尺寸-性能等级

弹簧垫圈的标记形式:名称 标准代号 规格尺寸

例:垫圈 GB/T97.1-1985 16-140HV,指规格尺寸d=16,性能等级为140HV的平垫圈。垫圈 GB/T93-1987 20,指规格尺寸为d=20的弹簧垫圈。

5、螺钉

螺钉按使用性质可分为连接螺钉和紧定螺钉两种,连接螺钉的一端为螺纹,另一端为头部。紧定螺钉主要用于防止两相配零件之间发生相对运动的场合。螺钉规格尺寸为螺钉直径d及长度L,可根据需要从标准中选用。

螺钉的标记形式:名称 标准代号 特征代号 公称直径×公称长度

例:螺钉 GB/T65-2000 M10×40,是指公称直径d = 10,公称长度L = 40(不包括头部)的螺钉。

(三)常用螺纹紧固件及连接图画法

1、螺栓连接

螺栓用来连接两个不太厚并能钻成通孔的零件,并与垫圈、螺母配合进行连接。如图7-15所示。

(1)螺栓连接中的紧固件画法

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图7-15 螺栓连接

螺栓连接的紧固件有螺栓、螺母和垫圈。紧固件一般用比例画法绘制。所谓比例画法就是以螺栓上螺纹的公称直径为主要参数,其余各部分结构尺寸均按与公称直径成一定比例关系绘制。

尺寸比例关系如下(图7-16):

螺栓: d、L(根据要求确定)

d1≈0.85d b≈2d e =2d R1= d R =1.5d k = 0.7d c = 0.1d

螺母: D(根据要求确定) m = 0.8d 其他尺寸与螺栓头部相同。

垫圈: d2 =2.2d d1 =1.1d d3 =1.5d h = 0.15d s = 0.2d n = 0.12d

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(a) 六角头螺栓的比例画法

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(b) 六角螺母的比例画法 (c) 垫圈的比例画法

图7-16 螺栓、螺母、垫圈的比例画法

(2)螺栓连接的画法

用比例画法画螺栓连接的装配图时,应注意以下几点:

1)两零件的接触表面只画一条线,并不得加粗。凡不接触的表面,不论间隙大小,都应画出间隙(如螺栓和孔之间应画出间隙)。

2)剖切平面通过螺栓轴线时,螺栓、螺母、垫圈可按不剖绘制,仍画外形。必要时,可采用局部剖视。

3)两零件相邻接时,不同零件的剖面线方向应相反,或者方向一致而间隔不等。

4) 螺栓长度L≥t1+t2+垫圈厚度+螺母厚度+(0 .2~0.3)d ,根据上式的估计值,然后选取与估算值相近的标准长度值作为L值。

5) 被连接件上加工的螺栓孔直径稍大于螺栓直径,取1.1d。

螺栓连接的比例画法见图7-17所示。

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图7-17 螺栓连接图

2、螺柱连接

当两个被连接件中有一个很厚,或者不适合用螺栓连接时,常用双头螺柱连接。双头螺柱两端均加工有螺纹,一端与被连接件旋合,另一端与螺母旋合,如图7-18(a)所示。用比例画法绘制双头螺柱的装配图时应注意以下几点:

(1)旋入端的螺纹终止线应与结合面平齐,表示旋入端已经拧紧。

(2)旋入端的长度bm要根据被旋入件的材料而定,被旋入端的材料为钢时,bm = 1d ;被旋入端的材料为铸铁或铜时,bm = 1.25d~1.5d ;被连接件为铝合金等轻金属时,取bm = 2d。

(3)旋入端的螺孔深度取bm+0.5d,钻孔深度取bm+d,如图7-18所示。

(4)螺柱的公称长度L≥δ+垫圈厚度+螺母厚度+(0.2~0.3)d,然后选取与估算值相近的标准长度值作为L值。

双头螺柱连接的比例画法见图7-18(b)所示。

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(a) (b)

图7-18 双头螺柱连接图

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图7-19 螺钉接

3、螺钉连接

螺钉连接一般用于受力不大又不需要经常拆卸的场合,如图7-19示。

用比例画法绘制螺钉连接,其旋入端与螺柱相同,被连接板的孔部画法与螺栓相同,被连接板的孔径取1.1d。螺钉的有效长度L=δ+bm,并根据标准校正。画图时注意以下两点:

(1)螺钉的螺纹终止线不能与结合面平齐,而应画在盖板的范围内。

(2)具有沟槽的螺钉头部,在主视图中应被放正,在俯视图中规定画成45°倾斜。

螺钉连接的比例画法见图7—20所示

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图7—20 螺钉连接的比例画法

四、小结

1、各种螺纹的标注方法。

2、常用螺纹紧固件的规定标记。

3、三种常用螺纹紧固件的连接画法及其应用场合。

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