标准件和常用件的特殊表示方法

模块3　机械制图方法

任务1　机械零件的表达方法

    任务目标

    

    任务内容

    读一读：视图、剖视图、断面图、局部放大图与简化画法。

    想一想：1.基本视图与向视图有何区别？

    2.局部视图与局部剖视图有什么不同？

    3.剖视图与断面图有何区别？

    任务实施

    一、视图

    1.基本视图

    基本投影面是指正六面体的6个面：前表面、后表面、上表面、下表面、左表面和右表面。

    基本视图是指机件向基本投影面投射所得的视图。如图3.1.1（a）所示，将机件放到由6个基本投影面构成的投影体系中，分别向6个基本投影面投射所得到的6个视图，如图3.1.1 （b）所示。

    （1）6个基本视图的名称和投射方向

    ①主视图：由前向后投射所得的视图；

    ②俯视图：由上向下投射所得的视图；

    ③左视图：由左向右投射所得的视图；

    ④右视图：由右向左投射所得的视图；

    ⑤仰视图：由下向上投射所得的视图；

    ⑥后视图：由后向前投射所得的视图。

    

图3.1.1　基本视图的形成

    （2）展开规则

    投影后将空间6个基本投影面展开，展开的规则是：正面固定不动，其余5个投影面按下图中箭头所示方向旋转，直至与正面共面，如图3.1.2所示。

    在机械图样中，6个基本视图的名称和配置关系如图3.1.3所示。符合图3.1.3的配置规定时，图样中一律不需加任何标注；6个基本视图仍保持“长对正、高平齐、宽相等”的三等关系。

    实际画图时，无需将6个基本视图全部画出，应根据机件的复杂程度和表达需要，选用其中必要的几个基本视图。若无特殊情况，优先选用主、俯、左视图。

    2.向视图

    向视图是可以自由配置的基本视图。当基本视图不能按规定位置配置时，可画成向视图，如图3.1.4所示的向视图A、向视图B和向视图C。

    

图3.1.2　基本投影面的展开

    

图3.1.3　基本视图的配置

    

图3.1.4　向视图及其标注

    向视图应在向视图上方用大写拉丁字母标注视图的名称“×”，如“A”“B”等，并在相应的视图附近用箭头指明投射方向，并注上相同的字母。

    3.局部视图

    局部视图是将机件的某一部分（即局部）向基本投影面投射所得的视图，如图3.1.5所示。

    识读局部视图应注意：

    

图3.1.5　局部视图

    ①画局部视图时，一般应在局部视图上方标注视图的名称“×”，“×”为大写拉丁字母，并在相应的视图附近用箭头指明投影方向，注上相同的拉丁字母，如图3.1.6所示。

    ②局部视图可按基本视图的位置配置，如图3.1.5所示。当局部视图按投影关系配置，中间有其他视图隔开时必须标注，如图3.1.6中的B局部视图。也可按向视图的配置形式配置，如图3.1.6中的C局部视图。

    ③局部视图的表达部分和被省略部分的断裂处一般应用波浪线表示，如图3.1.6中的B局部视图。但是当所表达部分的结构是完整的，其图形的外轮廓线又成封闭时，波浪线可省略不画，如图3.1.5和图3.1.6中的C局部视图。

    

图3.1.6　局部视图

    4.斜视图

    斜视图是指机件向不平行于任何基本投影面（但垂直于某一基本投影面）的平面投射所得的视图。

    斜视图只反映机件上倾斜结构的实形，其余部分省略不画。斜视图的断裂边界可用波浪线或双折线表示。

    斜视图通常用带大写拉丁字母的箭头指明表达部位和投射方向。斜视图上方应注明斜视图的名称“×”；若将斜视图旋转配置时，应加注旋转符号，表示斜视图名称的大写拉丁字母应靠近旋转符号的箭头端，必要时，也允许将旋转角度注在字母之后，如图3.1.7所示。

    

图3.1.7　斜视图

    二、剖视图

    1.剖视图的形成及画法

    （1）剖视图的形成

    假想用剖切面剖开机件，将处在观察者和剖切面之间的部分移去，而将其余部分全部向投影面投射所得的图形称为剖视图，简称剖视。

    如图3.1.8所示，假想用一个剖切面（正平面）通过机件的前后对称平面进行剖切，这时机件被分为前后两部分。将观察者和剖切面之间的部分（前半部分）移去，而将其余部分向投影面投射，就得到如图3.1.8所示的剖视图。

    

图3.1.8　剖视图的形成

    （2）剖面符号

    在剖视图中，剖切平面与机件接触的部分称为剖面区域。在剖面区域内应画上剖面符号。不同的材料有不同的剖面符号，有关剖面符号的规定见表1.2.4。

    在绘制机械图样时，用得最多的是金属材料的剖面符号，其画法如图1.2.9所示。在同一张图纸上同一零件的剖面线方向、间隔应相同，如图3.1.9所示。

    

图3.1.9　剖面线绘制示例

    小贴士：画剖视图的注意事项

    ①在剖切面后方的可见部分应全部画出，不能遗漏，也不能多画，如图3.1.10所示。

    

图3.1.10　漏线、多线示例

    ②剖视图是假想将机件剖开后得到的视图，故当机件的一个视图画成剖视后，其他视图仍应将机件完整地画出。

    ③剖视图中的虚线一般可省略不画。但如果画了少量虚线就可以减少视图数量而又不影响剖视的清晰时，也可画出必要的虚线，如图3.1.11所示。

    

图3.1.11　剖视图中的虚线示例

    2.剖视图的种类

    采用不同剖切面剖开机件时，得到的剖视图有全剖视图（旋转剖、阶梯剖、斜剖等）、半剖视图和局部剖视图三种。

    （1）全剖视图

    用剖切平面（一个或几个）完全地剖开机件所得的剖视图称为全剖视图，如图3.1.12所示。

    

图3.1.12　全剖视图

    ①旋转剖。用两相交剖切平面剖开机件的剖切方法称为旋转剖，如图3.1.13所示。

    

图3.1.13　旋转剖

    ②阶梯剖。如果机件的内部结构较多，又不处于同一平面内，并且被表达结构无明显的回转中心时，可用几个平行的剖切平面剖开机件，这种剖切方法称为阶梯剖，如图3.1.14所示。

    小贴士：虽然阶梯剖视是假想用几个平行的剖切平面剖开机件，但画图时应把几个平行的剖切平面看作一个剖切平面考虑。因此，在剖视图中，各剖切平面的分界处（转折处）不必用图线表示。并且应注意剖切符号不得与图形中的任何轮廓线重合，如图3.1.14所示。

    ③斜剖。用不平行于任何基本投影面的剖切平面剖开机件的剖切方法称为斜剖，如图3.1.15所示。

    （2）半剖视图

    当机件具有对称平面时，在垂直于对称平面的投影面上投影所得的图形如果既需要表达内部结构又需要表达外部结构，可以以对称中心线为界，一半画成剖视图（表达内部结构），另一半画成视图（表达外部结构），这种组合的图形称为半剖视图，如图3.1.16所示。

    画半剖视图时应注意以下几点：

    ①半个视图与半个剖视图的分界线用细点画线表示，而不能画成粗实线。

    

图3.1.14　阶梯剖

    

图3.1.15　斜剖

    

图3.1.16　半剖视图

    ②机件的内部形状已在半剖视图中表达清楚，在另一半表达外形的视图中一般不再画出细虚线。

    （3）局部剖视图

    用剖切平面局部地剖开机件所得的剖视图称为局部剖视图，如图3.1.17所示。

    

图3.1.17　局部剖视图（一）

    小贴士：画局部剖视图的注意事项如下：

    ①画局部剖视图时，剖切平面的位置与范围应根据机件需要而决定，剖开部分与视图之间的分界线用波浪线表示。波浪线表示机件断裂痕迹，因此波浪线应画在机件的实体部分，不能超出视图之外，不允许用轮廓线来代替，也不允许和图样上的其他图线重合，如图3.1.18所示。

    

图3.1.18　局部剖视图（二）

    ②只需要表达机件上局部结构的内部形状时，不必或不宜采用全剖视图，如图3.1.19所示。

    三、断面图

    1.断面图的概念

    假想用剖切平面将机件的某处切断，仅画出断面的图形，称为断面图。

    断面图与剖视图的区别是：断面图仅画出机件被切断处的断面形状，而剖视图除了画出断面形状外，还要画出断面后的可见轮廓线，如图3.1.20所示。

    

图3.1.19　局部剖视图（三）

    

图3.1.20　断面图的概念

    2.断面图的分类及其画法

    （1）移出断面图

    断面图配置在视图轮廓线之外，称为移出断面。移出断面的轮廓线规定用粗实线绘制，并尽量配置在剖切符号的延长线上，也可画在其他适当位置，如图3.1.21所示。

    画移出断面图时，应注意以下几点：

    ①当剖切平面通过由回转面形成的孔或凹坑的轴线时，断面图形应画成封闭图形，如图3.1.21中A—A，B—B。

    ②当剖切平面通过非圆孔，会导致出现完全分离的两个断面时，则这些结构应按剖视绘制，如图3.1.21第三个断面图所示。

    

图3.1.21　移出断面图（一）

    ③由两个或多个相交的剖切平面剖切得出的移出断面，中间一般应断开，如图3.1.22所示。

    ④移出断面的标注：移出断面一般用剖切符号表示剖切的起止位置，用箭头表示投影方向，并标注上大写拉丁字母，在断面图的上方用同样的字母标出相应的名称“×—×”，如图3.1.21中B—B。

    移出断面的标注方法详见表3.1.1。

    

图3.1.22　移出断面图（二）

表3.1.1移出断面的标注

    

    （2）重合断面

    画在视图轮廓线之内的断面图称作重合断面图。由于重合断面与原视图重叠，所以只有在所画断面图形简单、不影响视图清晰的前提下才宜采用。

    重合断面图的轮廓线用细实线绘制，当视图中的轮廓线与重合断面的图形重叠时，视图中的轮廓线仍需完整、连续地画出，不可间断，如图3.1.23所示。配置在剖切符号上的不对称重合断面应用箭头表示投影方向，如图3.1.23（a）所示。对称的重合断面图不必标注，如图3.1.23（b）所示。

    

图3.1.23　重合断面图

    四、局部放大图和简化画法

    1.局部放大图

    将机件的部分结构用大于原图形所采用的比例画出的图形称为局部放大图。它用于机件上较小结构的形状表达和尺寸标注，如图3.1.24所示。局部放大图可以画成视图、剖视、断面的形式，与被放大部位的表达形式无关。图形所用的放大比例应根据结构需要而选定，与原图形所采用的比例无关。

    局部放大图的标注方式：在被放大部位用细实线圈出，用指引线依次注上罗马数字，在局部放大图的上方用分数形式标注相应的罗马数字和所采用的比例，如图3.1.24所示。当机件上被放大的部分仅一个时，只需在局部放大图的上方注明所采用的比例。

    

图3.1.24　局部放大图

    2.简化画法

    （1）剖视图中的简化画法

    ①对于机件的肋、轮辐、薄壁等实心圆杆状及板状结构，如按纵向剖切（即剖切平面与肋、轮辐或薄壁厚度方向的对称平面重合或平行），这些结构不画剖面符号，而用粗实线将它与其邻近部分分开，如图3.1.25所示。

    

图3.1.25　机件的肋板、轮辐、孔等结构的画法（一）

    ②当机件上均匀分布在一个圆周上的肋、轮辐、孔等结构不处于剖切平面上时，可将这结构旋转到剖切平面上画出，如图3.1.26所示。

    （2）相同结构要素的简化画法

    机件上若干相同结构（齿、槽、孔等）按一定规律分布时，只需画出几个完整的结构，其余用细实线连接或画出中心线位置，但在图上应注明该结构的总数，如图3.1.27所示。

    （3）较小结构的简化画法

    对于机件上较小结构，如已有其他图形表示清楚，且又不影响读图时，可不按投影而按简化画法画出或省略。如图3.1.28（a）所示的斜度不大时可按小端画出。图3.1.28（b）中主视图所示为较小结构相贯线的简化画法，用直线代替了曲线；俯视图中锥孔的投影按照投影规律应有四条曲线，这里简化为只画出大、小端两条曲线的近似投影。图3.1.28（c）所示为与投影面倾斜角度小于或等于30°的斜面上的圆或圆弧，其投影可以用圆或圆弧代替等。

    

图3.1.26　机件的肋板、轮辐、孔等结构的画法（二）

    

图3.1.27　按规律分布的等直径孔

    （4）平面及网纹画法

    当图形不能充分表示平面时，可用平面符号（相交细实线）表示，如图3.1.29（a）所示。机件上的滚花部分可在轮廓线附近用细实线示意画出，如图3.1.29（b）所示。

    （5）对称机件的简化画法

    在不致引起误解时，对于对称机件的视图可只画一半或四分之一，并在图形对称中心线的两端分别画两条与其垂直的平行细实线（细短画），如图3.1.30（a）、（b）、（c）所示。也可画出略大于一半并以波浪线为界线的圆，如图3.1.30（d）所示。

    （6）断裂画法

    对于较长的机件，沿长度方向的形状若按一定规律变化时，可断开后缩短绘制，如图3.1.31所示。但要注意，采用这种画法时，尺寸应按实际长度数值标注。

    

图3.1.28　较小结构的简化画法

    

图3.1.29　平面及网纹简化画法

    

图3.1.30　对称机件的简化画法

    

图3.1.31　长机件的简化画法

    五、表达方法综合应用举例

    以图3.1.32阀体为例，说明表达方法的综合运用。

    

图3.1.32　阀体

    1.图形分析

    阀体的表达方案共有5个图形：两个基本视图（全剖主视图B—B、全剖俯视图A—A）、一个局部视图（D向）、一个局部剖视图（C—C）和一个斜剖的全剖视图（E—E旋转）。

    B—B主视图是采用旋转剖画出的全剖视图，表达阀体的内部结构形状；A—A俯视图是采用阶梯剖画出的全剖视图，着重表达左、右管道的相对位置，还表达了下连接板的外形及4×φ5小孔的位置。C—C局部剖视图，表达左端管连接板的外形及其上4×φ4孔的大小和相对位置。D向局部视图，相当于俯视图的补充，表达了上连接板的外形及其上4×φ6孔的大小和位置。因右端管与正投影面倾斜45°，所以采用斜剖画出E—E全剖视图，以表达右连接板的形状。

    2.形体分析

    由图形分析中可见，阀体的构成大体可分为管体、上连接板、下连接板、左连接板、右连接板5个部分。

    管体的内外形状通过主、俯视图已表达清楚，它是由中间一个外径为36、内径为24的竖管，左边一个距底面54、外径为24、内径为12的横管，右边一个距底面30、外径为24、内径为12、向前方倾斜45°的横管三部分组合而成。3段管子的内径互相连通，形成有4个通口的管件。

    

图3.1.33　阀体的表达

    阀体的上、下、左、右4块连接板形状大小各异，这可以分别由主视图以外的4个图形看清它们的轮廓，它们的厚度为8。

    通过分析形体，想象出各部分的空间形状，再按它们之间的相对位置组合起来，便可想象出阀体的整体形状。

    教师评估

    

任务2　标准件和常用件的特殊表示方法

    任务目标

    

    任务内容

    读一读：标准件是国家制定了相关规定，对其形状、尺寸、标记和画法都作了统一规定的零件，如螺钉、螺栓、双头螺柱、螺母、垫圈、键、销和滚动轴承等。其零件图一般不需要绘制，只在装配图中按规定画法绘制即可。

    常用件是机械设备中常用的零件，如齿轮、弹簧等。它们的部分结构已标准化、系列化，如齿轮的轮齿部分。其零件图仍需画出，其标准部分按规定画法绘制。

    非标准件是根据机械设备专门需要而设计的零件，需要准确绘制其零件图。

    想一想：生活中哪些地方用到了螺钉、螺母、齿轮等。

    做一做：到五金商店，能否买到生活中用到的螺钉、螺母等。问一问老板，有没有直径为7mm、11mm、13mm的螺栓、螺母等。为什么？

    任务实施

    一、螺纹及螺纹连接

    1.螺纹

    （1）概念

    螺纹是指在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的具有相同剖面（如三角形、梯形等）的连续凸起和沟槽。在圆柱或圆锥外表面上形成的螺纹称外螺纹，如图3.2.1（a）所示；在圆柱或圆锥内表面上形成的螺纹称内螺纹，如图3.2.1（b）所示。

    （2）作用

    螺纹用于连接零件或传递动力。

    （3）类型

    螺纹有连接螺纹、管螺纹和传动螺纹。

    （4）基本要素

    螺纹各部分名称如图3.2.1所示。

    

图3.2.1　螺纹各部分名称

    螺纹的基本要素有：牙型、螺纹直径、螺距、螺纹线数和旋向。内外螺纹配合时，两者的五要素必须相同。

    ①牙型。通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状称为牙型。常见的牙型有三角形（见图3.2.1）、梯形、锯齿形等。

    ②螺纹直径。螺纹的直径有大径（d、D）、中径（d2、D2）和小径（d1、D1），如图3.2.1所示。

    小贴士：大写字母是内螺纹的代号，小写字母是外螺纹的代号。

    大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径，也称螺纹的公称直径。

    小径是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径。

    中径是指通过牙型上沟槽和凸起宽度相等处的一个假想圆柱的直径。

    ③螺纹线数（n）。螺纹的线数是指在同一段回转体上所加工出的螺纹的条数。

    螺纹有单线和多线之分，沿一条螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹；沿两条或两条以上螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹。

    ④螺距（P）和导程（Ph）

    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；同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离称为导程，如图3.2.2所示。单线螺纹的导程等于螺距；多线螺纹的导程等于线数乘螺距。即：Ph＝P×n

    

图3.2.2　螺距与导程

    ⑤螺纹旋向。螺纹按旋进的方向不同，可分为右旋和左旋两种。沿轴线方向看，顺时针方向旋入的螺纹为右旋螺纹，逆时针方向旋入的螺纹为左旋螺纹。

    判别螺纹旋向方法：可将外螺纹轴线垂直放置，若螺纹螺旋线右高左低则为右旋螺纹，左高右低则为左旋螺纹，如图3.2.3所示。

    

图3.2.3　螺纹的旋向

    小贴士：右旋螺纹为常用的螺纹。

    （5）螺纹的规定画法

    螺纹的表面是不易画出的曲面，而螺纹的形状、大小取决于螺纹的要素，所以在实际生产中不必画出螺纹的真实投影图。为了简化作图，机械制图国家标准规定了螺纹的画法。

    ①外螺纹的画法。螺纹的牙顶（大径）和螺纹终止线用粗实线表示；牙底（小径）用细实线表示（小径近似等于大径0.85倍），螺杆的倒角或倒圆部分也应画出。在垂直于螺纹轴线的投影面的视图中，表示牙底圆（小径）的细实线圆只画约3／4圈（推荐空出左下方1／4圈），此时螺杆上的倒角投影省略不画，如图3.2.4所示。

    ②内螺纹的画法。内螺纹常用剖视图表示。在剖视图或断面图中，螺纹牙顶（小径）和螺纹终止线用粗实线表示；牙底（大径）用细实线表示，剖面线画到粗实线处。在垂直于螺孔轴线的投影面的视图中，牙顶圆（小径）用粗实线表示，牙底圆（大径）的细实线圆只画约3／4圈，此时孔口的倒角省略不画，如图3.2.5（a）所示。绘制不穿孔的螺孔时，一般应将钻孔深度与螺纹部分的深度分别画出，底部的锥顶角应按120°画出，如图3.2.5（b）所示。不可见螺纹的所有图线用虚线绘制，如图3.2.5（c）所示。当需要表示螺纹牙型时，可采用剖视或局部放大图画出几个牙型，如图3.2.5（d）所示。

    

图3.2.4　外螺纹的画法

    

图3.2.5　内螺纹的画法

    ③内外螺纹连接（配合）的画法。以剖视表示内、外螺纹的连接时，其旋合部分应按外螺纹的画法绘制，其余部分仍按各自的画法表示，表示内、外螺纹的粗实线与细实线应分别对齐，如图3.2.6所示。

    

图3.2.6　螺纹连接的画法

    （6）螺纹的标注规定

    绘制螺纹图样时，必须按照国家标准所规定的标记进行标注。

    常用螺纹的标注规定：普通螺纹应用最广泛，它的标记由三部分组成，即螺纹代号、公差带代号和旋合长度代号，每部分用横线隔开。其中，螺纹代号又包括特征代号（见表3.2.1）、公称直径、螺距和旋向。

    其标记格式为：

    

    例3.1　标记M20×1.5L-5g6g-S，其含义为：

    M———普通三角形外螺纹。

    20———公称直径为20mm。

    1.5———细牙螺距1.5mm。

    L———左旋。

    5g———中径公差带代号。

    6g———顶径公差带代号。

    S———短旋合长度。

    小贴士：从“5g6g”中的小写字母“g”就可判断该螺纹是外螺纹。如果是大写字母，则为内螺纹。

    当遇到有以下情况时，其标注可以简化：

    ①普通螺纹的螺距有粗牙和细牙之分，粗牙螺距不注，细牙必须注出螺距。（粗牙与细牙，可根据公称直径查附表1可知）

    ②右旋螺纹不注旋向，左旋螺纹用“L”注出（所有螺纹旋向的标记均与此相同）。

    ③中、顶径公差带代号分别由公差等级数字和基本偏差字母组成（如6g、6），当中径、顶径公差带代号相同时，则只标注一个代号。

    ④内、外螺纹装配在一起时，其公差带代号用斜线隔开，左边为内螺纹、右边为外螺纹的公差带代号。

    ⑤旋合长度分为短（S）、中（N）、长（L）三种，传动螺纹分为中（N）、长（L）两种。若采用中等旋合长度，N可省略不注。特殊需要时可注明旋合长度的数值。

    各种常用的螺纹标记见表3.2.1。

    读一读：标准螺纹的上述标记，在图样上进行标注时必须遵循GB／T4459.1的规定，其标注方法见表3.2.2。

表3.2.1　常用标准螺纹的标记方法

    

续表

    

表3.2.2　螺纹的标注方法

    

续表

    

    2.螺纹紧固件及其连接画法

    常用的螺纹紧固件有螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母、垫圈等，如图3.2.7所示。它们均为标准件，其结构、尺寸可以从相应的国家标准中查得。因此，在一套完整的产品图样中，对于符合标准的螺纹紧固件，不需要再详细画出它们的零件图。

    

图3.2.7　常用的螺纹紧固件

    （1）螺纹紧固件的标记

    ①标记格式如下所示

    

    ②标记示例见表3.2.3。

    （2）螺纹紧固件的连接画法

    螺纹紧固件的连接是指用螺纹紧固件将被连接的两个零件连接在一起。规定：连接图中，当剖切平面通孔螺栓、螺柱、螺钉、垫圈、螺母等轴线时，这些紧固件按不剖绘制（画外形）。两个零件的接触面只画一条线，两表面不接触应画两条线。相邻两零件的剖面线方向相反或方向一致，间隔不等。

    常见的连接形式有：螺栓连接、双头螺柱连接和螺钉连接。

    ①螺栓连接。螺栓连接用于连接两个厚度不大并钻成通孔的零件。连接时，螺栓穿入孔中，套上垫圈，拧紧螺母，如图3.2.8所示。

表3.2.3　常用螺纹紧固件标记示例

    

    

图3.2.8　螺栓连接的画法

    画螺栓连接图应注意几点：

    a.螺栓连接图可采用近似画法，各部分尺寸与螺栓大径d成一定的比例，其数值大小参见表3.2.4。

    b.螺栓长度l＝δ1＋δ2＋h＋m＋0.3d。

    c.螺栓的螺纹终止线应画在垫圈之下，被连接两零件接触面之上，保证螺母拧紧。

表3.2.4　螺纹紧固件连接近似画法的比例关系

    

    ②双头螺柱连接。当两个被连接的零件中，有一个较厚不宜钻通孔时（为螺孔），可采用双头螺柱连接。连接时，将双头螺柱一端旋入较厚零件的螺孔中（旋入端），另一端穿过较薄零件上的通孔（紧固端），套上弹簧垫圈，拧紧螺母，如图3.2.9所示。

    画双头螺柱连接图应注意几点：

    a.双头螺柱连接图可采用近似画法，各部分尺寸的比例参见表3.2.4，旋入端长度bm与螺孔的材料有关，即：

    钢或青铜　　　　bm＝d　　（d为螺孔大径）

    铸铁　　bm＝1.25d

    合金铝制件　　bm＝1.5d

    纯铝或非金属　　bm＝2d

    b.弹簧垫圈开口与水平成60°角并向左倾斜，用约2d（d为粗实线）粗线绘制。

    

图3.2.9　双头螺柱连接的画法

    c.旋入端的螺纹终止线应与被连接两零件的接触面平齐，以示拧紧。其他部位的画法参照螺栓连接的画法。

    ③螺钉连接。当被连接件之一较厚，且连接时受轴向力又不大，可采用螺钉连接。连接时，螺钉穿过较薄零件的通孔后，旋入较厚零件的螺孔内，靠螺钉头部和螺钉与零件上的螺孔旋紧连接，如图3.2.10（a）、（b）、（c）所示。

    画螺钉连接图应注意几点：

    a.沉头螺钉、圆柱头螺钉和圆柱头内六角螺钉的连接图可采用图3.2.10的近似画法绘制（图上尺寸t查标准），其中螺钉头各部尺寸如图3.2.11所示。

    b.螺钉的螺纹终止端应画在螺纹孔口之上，如图3.2.10（b）所示，螺纹终止端也可简化按图3.2.10（a）、（c）方法绘制。

    c.螺钉头部的“一”字槽在垂直于螺钉轴线的投影面上，用约2d（d粗实线的宽度）粗线画成与水平成45°的右倾斜线；在平行轴线的投影面上，按槽与投影面垂直画出。对连接件上的不通孔，允许不画出钻孔深度（简化），仅按螺纹部分（不包括螺尾）的深度画出，如图3.2.10 （a）、（c）所示。

    

图3.2.10　螺钉连接的画法

    

图3.2.11　螺钉头部近似画法

    d.螺钉螺纹旋入部分的画法与双头螺柱基本相同。

    e.在装配图中，锥端紧定螺钉的连接画法如图3.2.10（d）所示。在装配图中，螺栓头部及螺母等可根据情况采用简化画法来绘制，如图3.2.12所示。

    

图3.2.12　螺纹连接的简化画法

    二、齿轮

    齿轮是机械设备中广泛应用的一种常用传动零件，成对啮合使用，其作用是传递动力、改变转速和旋转方向等。

    圆柱齿轮一般用于两平行轴之间的传动，其齿轮有直齿、斜齿和人字齿等，如图3.2.13 （a）所示。

    圆锥齿轮用于两相交轴（常为垂直相交）之间的传动，其齿轮有直齿、斜齿和弧形齿，如图3.2.13（b）所示。

    蜗轮蜗杆用于两交叉轴之间的传动，如图3.2.13（c）所示。

    

图3.2.13　齿轮传动

    圆柱齿轮是应用最多的一种齿轮，因此，本节主要介绍圆柱齿轮的基本参数和规定画法。

    1.直齿圆柱齿轮各部分名称及代号（见图3.2.14）

    ①齿顶圆（da）：通过齿轮轮齿顶部的圆。

    ②齿根圆（df）：通过齿轮轮齿根部的圆。

    ③分度圆（d）：具有标准模数和标准压力角的圆，在齿顶圆和齿根圆之间。对于标准齿轮，在此圆上的齿厚S与槽宽e相等。

    ④齿顶高（ha）：齿顶圆与分度圆之间的径向距离。

    ⑤齿根高（hf）：齿根圆与分度圆之间的径向距离。

    ⑥齿高（h）：齿顶圆与齿根圆之间的径向距离。

    ⑦齿厚（s）：一个齿两侧齿廓之间的分度圆弧长。

    ⑧槽宽（e）：一个齿槽两侧齿廓之间的分度圆弧长。

    ⑨齿距（p）：相邻两齿同侧齿廓之间的分度圆弧长。

    ⑩齿宽（b）：齿轮轮齿的轴向宽度。

    〇11中心距（a）：两齿轮轴线之间的垂直距离。

    

图3.2.14　齿轮各部分名称及代号

    2.直齿圆柱齿轮的基本参数与轮齿各部分的尺寸关系

    （1）齿轮的基本参数

    ①齿数（z）：一个齿轮的轮齿总数。

    ②齿形角（α）：齿廓曲线与分度圆的交点处的径向直径与齿廓在该点处的切线所夹的锐角。

    ③模数（m）。齿轮有多少个齿，在分度圆周上就有多少齿距，即分度圆周长为：

    πd＝zp　　　　　　得　d＝zp／π

    令　　　p／π＝m　　　　则　d＝mz

    m称为模数，单位为毫米。模数是齿轮的基本参数。

    小贴士：模数m愈大，轮齿就愈大；模数m愈小，轮齿就愈小。互相啮合的两齿轮，它们的模数和齿形角都必须相等。

    为了便于设计和制造，模数已经标准化，国标中规定的标准模数见表3.2.5。

表3.2.5　标准模数系列

    

注：选用圆柱齿轮模数时，应优先选用第一系列，其次选用第二系列，括号内的模数尽可能不用。

    ④传到比（i）。传到比为主传动齿轮的转速n1（r／min）与从动齿轮的转速n2（r／min）之比，即n1／n2。由n1z1＝n2z2，可得：i＝n1／n2＝z2／z1。

    （2）轮齿各部分的尺寸关系

    由齿轮的模数m及齿数z，可算出直齿圆柱齿轮轮齿各部分的尺寸，计算公式见表3.2.6所示。

表3.2.6　直齿圆柱齿轮轮齿各部分的尺寸关系

    

    3.直齿圆柱齿轮的规定画法

    （1）单个齿轮的画法

    ①在外形视图中，齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制；分度圆和分度线用细点画线绘制；齿根圆和齿根线用细实线绘制（可省略不画），如图3.2.15（a）所示。

    ②在剖视图中，当剖切平面通过齿轮轴线时，轮齿一律按不剖画图，齿根线用粗实线绘制，如图3.2.15（b）所示。

    ③当需要表示斜齿或人字齿的齿线形状时，可用三条与齿线方向一致的细实线表示，如图3.2.15（c）、（d）所示。

    

图3.2.15　圆柱齿轮画法

    （2）齿轮啮合的画法

    ①在反映为圆的视图中，除啮合部分外，其他部分的画法与单个圆柱齿轮相同。啮合部分的齿顶圆均用粗实线画出，如图3.2.16（a）左视图所示；或都省略不画，如图3.2.16（b）所示。两齿轮的分度圆必须相切，齿根圆一般不画。

    ②在反映为非圆的视图中，啮合区的齿顶线、齿根线均不画出，只用粗实线画出节线（两分度圆相切处），如图3.2.16（c）所示。

    ③在剖视图中，当剖切平面通过啮合齿轮轴线时，在啮合区内，主动齿轮的齿顶线用粗实线绘制，从动齿轮的齿顶线用虚线绘制，如图3.2.16（a）所示或者省略不画。

    

图3.2.16　圆柱齿轮啮合画法

    三、键和销

    1.键

    键主要用于连接轴与轴上的传动零件（如齿轮、带轮等），起传递转矩的作用。如图3.2.17所示的键连接，先在齿轮轮毂和轴上分别加工出键槽，将键嵌入二者的键槽中，使齿轮与轴一起传动。

    

图3.2.17　键连接

    键是标准件，其结构、尺寸和标记都有相应的规定（见附表3），常见的有普通平键、半圆键、钩头楔键等。普通平键应用最广，根据其头部的结构不同可分为圆头（A型）、方头（B型）和单圆头（C型）三种形式，如图3.2.18（a）所示。

    

图3.2.18　常用键

    （1）键的类型和标记

    常用键的类型和标记见表3.2.7。

表3.2.7　键的类型和标记示例

    

    （2）键连接的画法（见表3.2.8）

    键是标准件，当剖切平面通过轴和键的对称面，轴和键均按不剖绘制（画外形）。为了表达轴上的键，可采用局部剖视。

表3.2.8　键连接的画法

    

续表

    

    在绘制键连接图时，普通平键和半圆键均是两侧面与键槽两侧面接触，只画一条粗实线；键的底面与键槽接触也画成一条粗实线；键的顶面与键槽有间隙，应画两条粗实线。钩头楔键的顶面有1∶100的斜度，它靠挤压方法进入键槽内，因此键与键槽在顶面、底面、两侧面均接触，接触处画一条线。

    2.销

    销主要用于零件间的连接或定位，常用的销有圆柱销、圆锥销、开口销等。销是标准件，其结构、尺寸和标记都有相应的规定。

    （1）销的类型和标记

    销的类型和标记见表3.2.9。

表3.2.9　销的类型和标记

    

    （2）销连接的画法

    销连接的画法见表3.2.10。

表3.2.10　销连接的画法

    

    四、弹簧

    弹簧是用途很广的常用零件。它主要用于减震、夹紧、储存能量和测力等。弹簧的种类很多，本节仅介绍圆柱螺旋弹簧。圆柱螺旋弹簧一般由弹簧钢丝绕制而成，其外形呈螺旋状。常见的圆柱螺旋弹簧有压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧，如图3.2.19所示。

    

图3.2.19　圆柱螺旋弹簧

    1.圆柱螺旋压缩弹簧各部分名称及尺寸关系（如图3.2.20）

    ①簧丝直径（d）：弹簧钢丝直径。

    ②弹簧外径（D）：弹簧最大直径。

    ③弹簧内径（D1）：弹簧最小直径，D1＝D－2d。

    ④弹簧中径（D2）：弹簧的平均直径，D2＝（D＋D1）／2。

    ⑤节距（t）：除支承圈外，相邻两圈的轴向距离。

    ⑥有效圈数（n）：保持相等节距的圈数。

    ⑦支承圈数（n2）：为使压缩弹簧工作时受力均匀，弹簧轴线垂直于支承面，制造时弹簧两端并紧且磨平，起支承作用，称为支承圈。支承圈有1.5圈、2圈和2.5圈（常用2.5圈）3种。

    ⑧总圈数（n1）：有效圈数与支承圈数之和，n1＝n＋n2。

    ⑨自由高度（H0）：弹簧在不受外力时的高度，H0＝nt＋（n2－0.5）d。

    ⑩弹簧展开长度（L）：制造时弹簧钢丝的长度，L≈n1（πD2）2＋t2。

    

图3.2.20　圆柱螺旋压缩弹簧的名称、尺寸

    2.圆柱螺旋压缩弹簧的画法

    ①弹簧在平行于轴线的投影面的视图中，其各圈的轮廓线应画成直线。

    ②螺旋弹簧均可画成右旋，但左旋弹簧不论画成左旋或右旋，一律要标注旋向“L”字。

    ③弹簧如要求两端并紧且磨平时，不论支承圈的圈数多少和末端贴紧情况如何，均按支承圈数为2.5圈画图，如图3.2.20的形式绘制。

    ④有效圈数在4圈以上的弹簧，中间部分可以省略，只画通过簧丝断面中心的细点画线。当中间部分省略后，允许适当缩短图形的长度。

    ⑤装配图中，被弹簧挡住的结构一般不画，可见部分应从弹簧的外轮廓线或弹簧钢丝断面的中心线画起，如图3.2.21（a）所示。

    ⑥装配图中，弹簧钢丝的直径等于或小于2mm时，允许用示意图绘制，如图3.2.21（b）所示。其剖视断面也可用涂黑表示，如图3.2.21（c）所示。

    3.圆柱螺旋压缩弹簧的作图步骤（如图3.2.22）

    ①根据弹簧中径D2和自由高度H0作矩形ABCD；

    ②画支承圈部分弹簧钢丝的断面；

    ③画有效圈部分弹簧钢丝的断面，先在CD线上根据节距t画出圆2、3，然后从圆1、2和圆3、4各中点作垂线与AB线相交，分别画出圆5、6；

    

图3.2.21　装配图中圆柱螺旋压缩弹簧的画法

    

图3.2.22　圆柱螺旋压缩弹簧的作图步骤

    ④按右旋方向作相应圆的公切线及剖面线，完成作图。

    五、滚动轴承

    滚动轴承起支承转动轴的作用。它具有结构紧凑、摩擦力小等优点，是在生产中得到广泛使用的标准部件。

    1.滚动轴承的结构和种类

    （1）滚动轴承的结构

    滚动轴承的结构如图3.2.23所示，一般有以下4个部分：

    ①外圈。外圈与机座上的轴承孔相配合。

    ②内圈。内圈与轴相配合。

    ③滚动体。滚动体装在外圈与内圈之间的滚道中。

    ④保持架（隔离圈）。它将滚动体互相离开，并保持其相对位置。

    （2）滚动轴承的种类

    按滚动轴承的受力情况，可将其分为3种类型。

    ①向心轴承：主要承受径向载荷，如深沟球轴承（图3.2.23（a））。

    ②推力轴承：主要承受轴向载荷，如推力球轴承（图3.2.23（b））。

    ③向心推力轴承：能同时承受径向和轴向载荷，如圆锥滚子轴承（图3.2.23（c））。

    

图3.2.23　滚动轴承的结构及类型

    2.滚动轴承的代号和标注

    滚动轴承的代号由前置代号、基本代号和后置代号构成，前置代号和后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改变时，在其基本代号前后添加的补充代号。补充代号的规定可由该国标中查得，一般情况下，补充代号未标注。

    （1）基本代号

    基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号（包括：宽度或高度系列、直径系列）和内径代号组成。基本代号的格式如下：

    

    ①轴承类型代号：用一位阿拉伯数字或大写的拉丁字母表示轴承类型，见表3.2.11。

    ②尺寸系列代号：用两位阿拉伯数字表示尺寸系列代号，其前后数字分别是宽度或高度系列代号（深沟球轴承和圆锥滚子轴承是宽度系列、推力球轴承是高度系列）和直径系列代号。

    ③内径代号：用两位阿拉伯数字表示轴承内径。即当轴承内径为10mm、12mm、15mm、17mm时，对应的内径代号是00、01、02、03；当轴承内径为20～480mm时（22mm、28mm、32 mm除外），内径代号数字为轴承内径除以5的商数（若商数为个位数时，需在商数左边加“0”，如07）。

表3.2.11　滚动轴承类型代号

    

    滚动轴承代号举例：

    

    

    （2）滚动轴承的标记

    滚动轴承的标记由滚动轴承、滚动轴承代号和标准编号3部分组成，其标记格式如下：

    

    标记示例：　滚动轴承　6207　　GB／T276—1994

    滚动轴承　51312　GB／T301—1995

    3.滚动轴承的画法

    在剖视图中，滚动轴承的画法有通用画法、特征画法、规定画法3种形式，前两种画法又称简化画法。常用滚动轴承的3种画法见表3.2.12。

表3.2.12　常用滚动轴承的画法

    

续表

    

    任务拓展

    一、中心孔

    中心孔位于轴端面上，其目的是便于轴类零件的加工制造，达到技术要求的需要。中心孔已标准化，其形状结构、尺寸、标记等都有相应的规定。

    1.中心孔的符号

    机械图样中，当不需要确切表达标准中心孔的形状和结构时，可采用中心孔符号表示。图样中，完工零件上是否保留中心孔的要求通常有三种，即要求保留中心孔；是否保留中心孔都可以；不允许保留中心孔。它们的表示方法见表3.2.13。

表3.2.13　三种要求的中心孔符号表示

    

    2.中心孔的标记

    根据标准，中心孔的结构分为四种形式：R型（弧形）、A型（不带护锥）、B型（带护锥）、C型（带螺纹）。它们在图样中的标记规定如下：

    （1）R、A、B 型中心孔标记格式

    

    （2）C 型中心孔标记格式

    

    标准中心孔四种类型的标记示例见表3.2.14。

表3.2.14　中心孔的标记示例

    

    3.中心孔的标注

    （1）对于已经有相应标准规定的中心孔，在图样中可不绘制其详细结构，只须在零件轴端面绘制出对中心孔要求的符号，并标注相应的标记。

    （2）如需指明中心孔标记中的标准编号时，可按图3.2.24（b）所示的方法标注。

    （3）以中心孔的轴线为基准时，基准代号可按图3.2.24（a）、（b）所示的方法标注。

    （4）中心孔工作表面的粗糙度应在引出线上标出，如图3.2.24（b）所示。

    （5）在不致引起误解时，可省略标记中的标准编号，如图3.2.24（a）、（c）所示。

    （6）如同一轴两端的中心孔相同，可只在其一端标出，但应注出数量，如图3.2.24（c）所示。

    

图3.2.24　中心孔的标注

    教师评估