第七章螺纹及齿轮分析
《机械设计基础》考试参考试卷及答案
《机械设计基础》课程复习参考题2013年元月第一章概论一、填空题1、在完整的机构中由三类构件组成，分别为、和机架。
2、机械装置中是运动的单元体，是制造的单元体。
3、机械零件由于某种原因丧失正常工作能力称之为。
4、机器和机构总称为。
二、简答题1、机械零件常见的失效形式有哪些?2、机械零件常用的材料有哪些？第二章平面机构的运动简图及自由度一、填空题1、构件的自由度是指。
2、两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为副，它产生个约束，而保留个自由度。
3、机构中的运动副是指。
4、机构具有确定的相对运动条件是原动件数机构的自由度。
5、在平面机构中若引入一个高副将引入______个约束，而引入一个低副将引入_____个约束，构件数、约束数与·机构自由度的关系是。
6、在平面机构中，具有两个约束的运动副是副，具有一个约束的运动副是副。
7、计算平面机构自由度的公式为Ｆ=，应用此公式时应注意判断：((A))铰链，((B))自由度，((C))约束。
8、机构中的复合铰链是指；局部自由度是指；虚约束是指。
二、选择题1、有两个平面机构的自由度都等于1，现用一个带有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，则其自由度等于。
(A) 0；(B) 1；(C) 22、原动件的自由度应为。
(A) 1；(B) +1；(C) 03、在机构中原动件数目机构自由度时，该机构具有确定的运动。
(A) 小于；(B) 等于；(C))大于。
4、计算机构自由度时，若计入虚约束，则机构自由度就会。
(A) 增多；(B) 减少；(C) 不变。
5、构件运动确定的条件是。
(A)自由度大于1；(B) 自由度大于零；(C) 自由度等于原动件数。
6、车轮在导轨上移动时，车轮与导轨间构成。
(A)转动副(B)移动副(C)高副7、平面机构中，如引入一个转动副，将带入个约束，保留个自由度。
(A)2，1 (B)1，2 (C)1，18、平面机构中，如引入一个高副，将带入个约束，保留个自由度。
工程图学基础第七章 标准件和常用件解析
第七章标准件和常用件本章内容：第一节螺纹第二节螺纹紧固件第三节齿轮第四节键和销第五节滚动轴承第六节弹簧第一节螺纹一、螺纹的形成及要素一平面图形（如三角形、矩形、梯形等）沿一圆柱或圆锥面上的螺旋线运动，在该圆柱或圆锥面上形成的连续的凸起和沟槽即为螺纹。
在圆柱（或圆锥）外表面上形成的螺纹称为外螺纹；在圆柱（或圆锥）内表面上形成的螺纹称为内螺纹外螺纹内螺纹（一）螺纹的形成（二）螺纹的要素1、牙型沿螺纹的轴线方向剖切，所得的螺纹的轮廓形状称为螺纹的牙型。
常见的牙型有三角形、梯形、锯齿形等。
2、公称直径螺纹的直径有大径（d 或D ）、小径（d 1或D 1）、中径之分。
普通螺纹和梯形螺纹的大径又称公称直径。
与外螺纹的牙顶或内螺纹的牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径称为大径。
与外螺纹的牙底或内螺纹的牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径称为小径。
在大径和小径之间，通过牙型上的沟槽和凸起宽度相等的假想圆柱或圆锥的直径称为中径。
外螺纹内螺纹ⅠⅡ 牙顶牙底I螺距Ph牙底牙顶h螺距PⅠ/4:1 Ⅱ/4:1大径 D ,d小径D 1 d 1中径D 2 d 23、线数螺纹有单线和多线之分。
圆柱面上沿一条螺旋线所形成的螺纹称为单线螺纹；由两条或两条以上沿轴线等距分布的螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹。
螺纹的线数用n来表示。
单线螺纹三线螺纹4、螺距和导程相邻两牙在中径线上对应点间的轴向距离称为螺距，用P表示。
同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应点间的轴向距离称为导程，用L表示。
对于单线螺纹，螺距=导程；对于多线螺纹，P=L/n。
单线螺纹三线螺纹5、旋向旋向有左旋和右旋之分。
顺时针旋转时旋进的螺纹称为右旋螺纹；逆时针旋转时旋进的螺纹称为左旋螺纹。
内外螺纹能够旋合在一起的条件是：五个要素必须完全相同。
右旋螺纹左旋螺纹二、螺纹的规定画法1、外螺纹的画法在平行于螺纹轴线的视图中，螺纹大径用粗实线表示，小径用细实线表示，螺纹终止线用粗实线表示。
在垂直于螺纹轴线的视图中，螺纹大径画成粗实线圆，小径画成3/4细实线圆，螺杆上倒角圆的投影不画。
工程制图技术基础第7章 标准件和常用件
装配时先在被连接的两个零件上钻出比螺栓直径ｄ 稍大的通孔（约为1.1ｄ），然后使螺栓穿过通孔，并在 螺栓上套上垫圈，再用螺母拧紧。
（ａ）连接前 （ｂ）连接后 （ｃ）简化画法
２．螺栓、螺母和垫圈的近似画法
绘制螺栓连接的装配图时，可按螺栓、螺母、垫 圈的规定标记，从有关的附录、附表中查得绘图所需 的尺寸。但在绘图时，为简便起见，通常按螺栓的螺 纹规格、螺母的螺纹规格D、垫圈的公称尺寸进行比 例折算，得出各部分尺寸后按近似画法画出，如下图 所示。螺栓的公称长度ｌ，应先查阅垫圈、螺母的表 格得出ｈ、ｍｍａｘ，再加上被连接件的厚度等，经计 算后选定。
（ａ） 局部剖视图
（ｂ） 局部放大图
7.1.3 常见螺纹的种类和标注
螺纹按用途可分为两大类：连接螺纹和传动螺纹， 前者起连接作用，后者用于传递动力和运动。
螺纹按照国家标准中的画法规定画出后，图上并未 表明牙型、公称直径、螺距、线数和旋向等要素，故需 用标记来说明。
1.螺纹的特征代号
各种常用标准螺纹的特征代号见下表。
螺栓公称长度计算公式：ｌ≥δ１＋δ２＋ｈ＋ ｍmax＋ａ
其中ａ是螺栓伸出螺母的长度，一般取约0.3d， 上式计算得出数值后，再从相应的螺栓标准所规定的 长度系列中，修正为标准值L。
（ａ）螺母
（ｂ）螺栓 （ｃ）平垫圈（A级）
3. 螺栓、螺母、垫圈的规定标记
螺栓GB/T 5782 Md×1 表示螺纹规格为ｄmm，公称长度ｌmm，GB/T 5782是六 角头螺栓的国标代号。
工程制图技术基础第7章 标准件和常用件
一台机器由若干个零件和部件组成，机器的功能不 同，所包含的零件和部件的数量、种类和各零件的形状 有很大差异。其中有的零件或部件的结构形状、尺寸、 画法和标记已全部标准化，称为标准件，如：螺钉、螺 栓、螺母、垫圈、键、销、轴承等；有的零件只有部分 标准化，习惯称这些零件为常用件，如齿轮、蜗轮、蜗 杆等。
机械制图教材标准件与常用件知识ppt课件(螺纹、螺纹紧固件、键连接和销连接、滚动轴承、弹簧、齿轮)
3º
30º
大径（d、D）、小径（d1、D1） 、中径（d2、D2）。
牙顶
牙底
牙顶
牙底
大径
中径
小径
牙型
（2）公称直径——指螺纹的大径
（3）线数
螺纹有单线和多线之分。当圆柱面上只有一条螺旋线所形成的螺纹称为单线螺纹，有两条或两条以上螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹。螺纹的线数用n表示。
（4）螺距和导程
2.螺栓连接的比例画法
为了提高画图速度，螺栓连接可按比例关系画图，主要以螺栓公称直径为依据。
六角头螺栓
d、l 由结构确定b=2d(l <=2d时b=l )e=2dk=0.7dc=0.15dd=0.85d
六角螺母
e = 2dm = 0.8d
垫圈
D = 2.2dh = 0.15dd = 1.1d
相邻两牙在中径线上对应点之间的轴向距离称为螺距，用P表示。
同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应点间的轴向距离称为导程，用L表示。
单线螺纹：P = L
多线螺纹：P = L / n
内、外螺纹连接的条件是:螺纹的五个要素 必须完全相同，否则内、外螺纹不能互相旋合。
（5）螺纹的旋向 螺纹的旋向分右旋和左旋。
02
螺 纹 紧 固 件
1. 常用螺纹紧固件及其标记
一、螺纹紧固件
常用螺纹紧固件的图例和标记示例
六角头螺栓
螺栓 GB/T 5780 M10×60
螺钉 GB/T 68 M10×60
开槽沉头螺钉
双头螺柱
螺柱 GB/T 897 M10×50
螺钉 GB/T 75 M5×25
开槽长圆柱端紧定螺钉
铝: bm= 2d
螺纹螺栓标准
3、螺纹的牙型
（1）普通螺纹的牙型 ）
单击图片进 行动画演示
（2）管螺纹的牙型 ）
2）用螺纹密封的管螺纹 ） 1）普通管螺纹
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（3） ） 梯 形 螺 纹 和 锯 齿 形 螺 纹 的 牙 型
4、螺纹的规定画法
（1）外螺纹规定画法 ） 1）外螺纹的牙顶用粗实线表
示，牙底用细实线表示。
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三、钩头楔键
钩头楔键的基本尺寸：键宽b、 高h和长度L。例如b = 18，h = 11，L = 100，则标记为：键 18×100（GB / T 1565— 2003）。
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四、花键
1、外花键的标注可采用一般尺寸标注法和代号标注法两种。一般尺寸标注法应标注出大径D、小 、
本例中和轴承配合的尺寸为φ35k6 。键槽的偏差可查阅GB1096-79，因为轴径偏差为φ44h7(-0.025)，键槽深度 为5+0.2，所以39的偏差为39-0.225。
（4）确定表面粗糙度 ）
在轴中和轴承配合的轴径表面粗糙度取Ra=1.6，和轮配合的轴径表面粗糙度取Ra=3.2，其余表面取Ra=12.5。
【螺距】相邻两牙在中径线上对应两点轴向的
距离称为螺距。
【导程】同一条螺旋线上，相邻两牙在中径线上
对应两点轴向的距离称为导程。线数 n、螺距 P、 单线螺纹 导程 S 之间的关系为：S=n·P。 双 【旋向】沿轴线方向看，顺时针方向旋转的 螺纹的牙型、大径、螺距、 螺纹的牙型、大径、螺距、线数和 线 螺纹成为右旋螺纹，逆时针旋转的螺纹称为左 旋向称为螺纹五要素， 旋向称为螺纹五要素，只有五要素 螺 旋螺纹。 相同的内、外螺纹才能互相旋合。 相同的内、外螺纹才能互相旋合。 纹
机械工程材料第七章
8. 螺栓、铆钉等冷镦零件 9. 汽车用塑料 （1）汽车内饰用塑料 （2）汽车用工程塑料 （3）汽车外装机结构件用纤维增强塑料复合材料 10.汽车用橡胶 11.汽车用陶瓷材料
二、机床零件用材
常用的机床零部件有机座、轴承、导轨、齿轮、弹簧、紧固件、
刀具等。
1. 机身、底座用材
首选材料当为灰铸铁、孕育铸铁，球墨铸铁也可使用。HT150、 HT200，HT250，HT300，QT400-17，QT600-2等等。
（2）主要失效形式 1）疲劳断裂。主要发生在齿根。它是齿轮最严重的失效形式。 2）齿面磨损。3）齿面接触疲劳破坏 。4）过载断裂。
疲劳断裂、齿面磨损、齿面接触疲劳破坏 、过载断裂
（3）齿轮用材性能要求
1）高的弯曲疲劳强度
2）高的接触疲劳强度和耐磨性 3）齿轮心部要有足够的强度和韧性
2. 齿轮零件的选材 3. 典型齿轮选材举例
一、齿轮类零件的选材
1. 齿轮的工作条件、失效形式及性能要求
齿轮是机械工业中应用最广的零件之一，主要用于传递扭矩和调 节速度。 （1）工作时的受力情况 1）由于传递扭矩，齿根承受较大的交变弯曲应力。 2）齿面相互滑动和滚动，承受较大的接触力，并发生强烈的摩擦。
3）由于换档、启动或啮合不良，齿部承受一定的冲击。
3. 活塞、活塞销和活塞环——活塞组
对活塞用材的要求是热强度高、导热性好、吸热性差、膨胀系数 小、密度小，减磨性、耐磨性、耐蚀性和工艺性好等。目前很难 找到完全满足要求的材料。常用的活塞材料是铝硅合金。 活塞销材料一般用20钢或20Cr等低碳合金钢。 活塞环材料多用以珠光体为基的灰铸铁或在其上添加Cu、Cr、 Mo的合金铸铁制造。
《机械制图习题集》(第四版)第七章答案
七、标准结构及标准零、组件7.1 螺纹∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙第77～77页习题7.2 螺纹连接和螺纹紧固件连接∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙第78～79页习题7.3 齿轮、键、销∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙第80～80页习题2345题号：题号：67891011121314题号：17.4 轴承和弹簧∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙第80～80页习题题号：1516171.已知下列螺纹代号，试识别其意义并填表。
2.根据给定的螺纹要素，标注螺纹的尺寸。
(1)普通螺纹，大径30mm，螺距1.5mm，单线，(2) 非螺纹密封的管螺纹，尺寸代号3/4。
右旋，中径及顶径公差代号6g，短旋合长度。
(3) 梯形螺纹，大径20mm，导程8mm，双线，右旋。
(4) 用螺纹密封的管螺纹，尺寸代号1/2。
3.将图中错处圈出，将正确的画在右边（包括尺寸）。
(1) M16(2) M24×1.5。
4.画出下列螺纹孔的两视图。
(1)M20。
孔为通孔，螺纹(2) M20。
孔为通孔，螺纹(3) M12×1.5。
螺纹盲孔，螺纹深攻到底，主、俯视图都全剖。
攻到30mm，主视图全剖。
18mm，钻孔深24mm，主视图全剖。
5.将下列两图的错处圈出，并将正确的画在下面。
(1) (2)6.将下图的错处圈出，并将正确的画在右面。
7.已知螺栓GB/T 5780 M16×L、垫圈GB/T 97.1 16、螺母GB/T 41 M16，板厚t1=t2=15mm。
用比例画法作螺栓连接的三视图（主视图全剖，俯、左视图画外形）。
机械制图第七章
但同一零件的剖面线在所有视图中应同方向且同间距。 对于紧固件和实心零件（如螺钉、螺栓、螺母、垫圈、键、销、
球及轴等），若剖切平面通过其基本轴线时，则这些零件均按不剖绘制； 需要时，可采用局部剖视。
直齿圆柱齿轮名称及代号计算公式名称及代号计算公式分度囿直径ddmzmz2齿根高h125m齿根囿直径dh225m中心距a标准直齿囿柱齿轮各基本尺寸计算公式25机械制图1单个齿轮的画法单个齿轮一般用两个规图来表达且在平行于齿轮轴线的投影面上的规图可以画成规图全剖规图戒半剖规图其画法如图所示
1
机械制图
第七章 标准件和常用件的 表示法
GB/T 1096 键B 16×10×100
b ＝ 6、h ＝ 10、D ＝ 25的半 圆键标记为：
GB/T 1096.1 键6×10×25
b＝6、L＝25的钩头楔键标 记为：
GB/T 1565 键6×25
17
2. 键联结的画法及尺寸标注
1．普通平键联结的画法
当采用普通平键时，键的长度L和宽度b 要根据轴的直径d和传递的扭矩大小，通过 计算后从标准中选取适当值。轴和轮毂上键 槽的表达方法及尺寸标注如右图所示。
右图为螺栓连接比例画法的画图过程。其中，螺栓长度L可按下式 估算：
L≥t1＋t2＋0.15d＋0.8d＋（0.2～0.3）d 根据上式的估算值，应从相应的螺栓标准（参见本书附表2-1）所 规定的长度系列中，选取最接近标准长度的值作为L值。
机械制图
a
b
c
d
螺栓连接的画图步骤
14
机械制图
2.螺纹紧固件
2.螺柱连接
机修钳工工艺学第四版教学课件第七章固定连接的装配与修理
二、紧键连接的装配
紧键连接主要指楔键连接，楔键有普通楔键和钩头楔键 两种，楔键上、下两面是工作面，键的上表面与轮毂槽的 底面有1∶100 的斜度，键侧 键槽间有一定的间隙。楔键连 接靠楔紧作用来传递扭矩和单 方向的轴向力。
装配楔键时要用涂色法检查键与轮毂槽底面的接触情 况，并在配合面加润滑油，用铜棒轻轻敲入，保证轮毂 周向和轴向紧固可靠。
§7-2 键连接的装配与修理
键连接是通过键实现轴和轴上零件间的周向固定以传 递运动和转矩的一种连接方法。键连接分为松键连接、 紧键连接和花键连接。
一、松键连接的装配
1. 特点及应用
键是键连接的主要零件。按键的结构，松键连接分为 普通平键连接、半圆键连接、导向平键连接和滑键连。
松键连接的特点及应用
三、花键连接的装配
花键连接是由轴和毂孔上的多个键齿和键槽组成。按 齿形不同，分为矩形花键连接和渐开线花键连接；按使用 要求和内、外花键的尺寸公差带分为滑动、 紧滑动和固 定 3 种花键连接。
1. 固定花键连接的装配
内花键与外花键之间有少量过盈。装配时可用铜棒轻 轻敲入，或将内花键加热到80～ 120℃后再进行装配。
四、销连接的拆卸与修理
拆卸圆锥销时，应注意大、小端的方向。
用螺母拆卸
用螺钉拆卸
用拔销器拆卸
销损坏或磨损时，应更换销。若销孔损坏或磨损严重
时，可重新钻、铰较大尺寸的销孔，更换相适应的新销。
§7-4 过盈连接的装配与修理
过盈连接是靠包容件（孔）和被包容件（轴）配合后的 过盈量来达到紧固连接目的的一种连接方法。过盈连接能传 递扭矩、轴向力和一定的冲击载荷，具有结构简单、同轴度 高、承载能力强等优点，但配 合面加工精度要求较高，装拆 比较困难。
机械制图螺纹以及螺纹紧固件画法
二、直齿圆柱齿轮几何(jǐ hé)要素的尺寸计算
名称 齿顶高 齿根高 齿高 分度圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径 标准中心距
代号
ha hf h d da df a
计算公式
ha=m hf=1.25m h=ha+hf=2.25m
d=mz da=d+2ha=m(z+2) df=d-hf=m(z-2.5) a=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2
第二十六页，共51页。
三、圆柱齿轮的画法(huà fǎ)规定
1．单个圆柱齿轮
第二十七页，共51页。
2．啮合(nièhé)的圆柱齿轮
第二十八页，共51页。
啮合(nièhé)齿轮间的顶隙
第二十九页，共51页。
*四、锥齿轮、蜗杆与蜗轮的画法(huà fǎ)
图7－20 锥齿轮画法(huà fǎ)
图7－21 锥齿轮啮合(nièhé)画法
特征代号
圆锥外螺纹
R1
55°密 圆柱内螺纹
Rp
封管螺
纹 圆锥外螺纹
R2
圆锥内螺纹
Rc
标记示例 R13 Rp1/2 R23/4
Rc11/2-LH
螺纹副标记示例 Rp/R13 Rc/R23/4
第九页，共51页。
普通螺纹标记(biāojì)示例：
第十页，共51页。
2．螺纹标记的图样(túyàng) 标注（1）公称直径(zhíjìng)以mm为单位的螺纹，其标记应直
常用滚动轴承 常用滚动轴承表示法
第四十一页，共51页。
二、滚动轴承(gǔndòngzhóuchéng)的标记
轴承名称(míngchēng) 轴承代号 标准编号
例：滚动轴承(gǔndòngzhóuchéng) 6210 GB/T 276－1994
机械制图基础：螺纹和圆柱齿轮的测绘
螺纹和圆柱齿轮的测绘在零件测绘中，常用的测量工具、量具有：钢直尺、内卡钳、外卡钳、游标卡尺、内径千分尺、外径千分尺、高度尺、螺纹规、圆弧规、量角器、曲线尺、铅丝和印泥等。
对于精度要求不高<尺寸，一般用钢直尺、内外卡钳等即可，精确度要求较高的尺寸，一般用游标卡尺、千分尺等精确度较高的测量工具。
特殊结构，一般要用特殊工具如螺纹规、圆弧规、曲线尺来测量。
一、长度尺寸的测量长度尺寸一般可用钢直尺或游标卡直接量得读数，如图11.7.4-1所示。
二、测量直径一般直径尺寸，内、外卡钳和钢直尺配合测量即可，如图11.7.4-2所示。
较精确的直径尺寸，多用游标尺或内、外千分尺测量。
如图11.7.4-3所示。
三、测量螺纹首先确定螺纹的旋向和线数，螺纹的大径用直径测量的方法，牙型和螺距用螺纹规，螺纹规测量方法如图11.7.4-4所示。
四、齿轮测量以齿轮轮齿参数为测量目标，先确定齿轮齿数，齿顶圆直径，计算齿轮模数，查齿轮模数的标准值，再计算齿轮的齿顶圆直径，然后测出齿轮的其他结构。
测绘注意事项1、测量尺寸时，应正确选择测量基准，以减少测量误差。
零件上磨损部位的尺寸，应参考其配合的零件的相关尺寸，或参考有关的技术资料予以确定。
2、零件间相配合结构的基本尺寸必须一致，并应精确测量，查阅有关手册，给出恰当的尺寸偏差。
3、零件上的非配合尺寸，如果测得为小数，则应圆整为整数标出。
4、零件上的截交线和相贯线，不能机械地照实物绘制，因为它们常常由于制造上的缺陷而被歪曲。
画图时要分析弄清它们是怎样形成的，然后用学过的相应方法画出。
5、要重视零件上的一些细小结构，如倒角、圆角、凹坑、凸台和退刀槽、中心孔等。
如系标准结构，在测得尺寸后，应参照相应的标准查出其标准值，注写在图纸上。
6、对于零件上的缺陷，如铸造缩孔、砂眼、加工的疵点、磨损等，不要在图上画出。
机械制图 第七章 常用件的特殊表示法
图7-17 螺栓连接的画法
第二节 螺纹紧固件及其连接的画法
(1)螺栓公称长度L的估算： L=t1+t2+h+m+b t1，t2——被连接零件的厚度 a——(0.3~0.4)d，d为螺栓的公称直径 h——0.15d m——0.8d 算出的L值应圆整，使其符合标准规定的长 度系列。
第二节 螺纹紧固件及其连接的画法
第一节 螺纹
(2)小径 与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切 的假想圆柱面的直径，称为螺纹的小径(内外 螺纹的小径分别用D1d2表示)。 (3)中径 中径是一个假想圆柱的直径，该 圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的 地方，此假想圆柱称为中径圆柱(内外螺纹的 中径分别用D2、d2表示)。
第一节 螺纹
第一节 螺纹
图7-3外螺纹和内螺纹
第一节 螺纹
二、螺纹的结构要素 1、螺纹牙型 是指在通过螺纹轴线剖开 的断面图上的螺纹的轮廓形状，如图7-4所示 。常用的有三角形、梯形和锯齿形等。
第一节 螺纹
图7-4 螺纹牙型
第一节 螺纹
2、螺纹直径 如图7-3所示，螺纹直径分 为大径、中径、小径。 (1)大径 与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切 的假想圆柱面的直径 。除管螺纹外，螺纹公 称直径是指螺纹大径的基本尺寸。 牙顶 螺纹凸起部分的顶端。 牙底 螺纹沟槽的底部。
(6)在剖视图中表示相邻的两个零件时，相邻零 件的剖面线必须以不同的方向或不同的间隔画 出。同一零件的各个剖面区域，其剖面线画法 应一致。 (7)为了保证装配工艺合理，被连接件的光孔直 径应比螺纹大径大一些，一般按1.1d画。螺纹 的有效长度应画得低于光孔顶面，使ll0<t1+t2,以便于螺母调整、拧紧，使连接可 靠
机械制图-标准件及螺纹画法
第五节 滚动轴承
③前置代号与后置代号
滚动轴承代号中的前置代 号与后置代号是滚动轴承在结 构形状、尺寸、公差及技术要 求等有改变时，在其左、右添 加的补充代号。需要时可查阅 有关国家标准。
滚动轴承的代号
第五节 滚动轴承
二、滚动轴承的画法 ● 滚动轴承是标准件，在 装配图中通常采用简化 画法(比例画法）。 d (内径) ● 主要参数 D (外径) B (宽度) 深沟球轴承简 化画法：
★在非圆投影的剖视图 中，两轮节线重合， 画点划线。齿根线画 粗实线。齿顶线画法 为一个轮齿为可见， 画粗实线，一个轮齿 被遮住，画虚线。
★在投影为圆的视图中， 两轮节圆相切，齿顶 圆画粗实线，齿根圆 画细实线或省略不画。
圆柱齿轮的画法
（注：标准齿轮的节圆=分度圆。）
第四节 齿轮
二、圆锥齿轮
直齿圆锥齿轮个部分名称及画法
第二节 螺纹紧固件
一、螺纹紧固件的种类和标记
六角头 螺栓
双头 螺柱
六角 螺母
第二节 螺纹紧固件
一、螺纹紧固件的种类和标记
开槽圆柱 头螺钉
平垫圈
标准型弹簧垫圈
开槽沉 开槽长圆 头螺钉 柱端紧定 螺钉
第二节 螺纹紧固件
⒈ 六角螺母 规定标记： 例： 螺母 GB/T 6170 M12
国标号 螺纹规格
★弹簧两端的支撑圈，不论 多少，都按图中形式画出。
第六节 弹簧
① 根据D、H0画矩形。 ② 画出支撑圈部分的圆 和半圆。 直径=簧丝直径d。
① 代号的构成：
滚动轴承的代号
按顺序由前置代号、基本代号、后置代号 构成。
② 基本代号
基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺 寸，是轴承代号的基础。 基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号 和内径代号构成。 基本代号通常用4位数字表示，从左往右 依次为： ★第一位数字是轴承类型代号。如下表所示：
螺纹、齿轮公式
外螺纹公式【外圆减去5分之一的螺距】
内螺纹公式【内孔减去一个螺距加上5分之一的螺距】
比如M20*1的螺纹
外螺纹是【20-0.2 =19.8】
内螺纹是【20-1+0.2=19.2】
比如M0.75的
外螺纹是【20-0.15 =19.85】
内螺纹是【20-0.75+0.15=19.4】
齿轮传动的传动比的确定方法是：i=主动齿轮的齿数/被动齿轮的齿数
例如：：主动齿轮的齿数为20齿，被动齿轮的齿数为40齿，那么，传动比i=20/40=0.5。
也就是主动齿轮转2圈，被动齿轮才转1圈。
齿轮的直径计算方法：
齿顶圆直径=（齿数+2）*模数
分度圆直径=齿数*模数
齿根圆直径=齿顶圆直径-4.5模数
比如：M4 32齿
齿顶圆直径=（32+2）*4=136mm
分度圆直径=32*4=128mm
齿根圆直径=136-4.5*4=118mm
7M 12齿
就是
（12+2）*7=98mm
这种计算方法针对所有的模数齿轮（不包括变位齿轮）。
模数表示齿轮牙的大小。
齿轮模数=分度圆直径÷齿数
=齿轮外径÷（齿数+2）
1、螺旋转动是将旋转运动转变为直线运动的一种机械方式（如：常用的螺杆副）。
2、特殊形式可以将直线运动转变为旋转运动（如：滚珠丝杆副）
3、在螺杆副机构中，螺杆、螺母分别都可以作为主动件，或从动件。
4、当螺杆为主动件时，螺杆的旋转将转变成螺母的直线移动。
5、“转动”的是“角度”，而“直线移动”的，是“长度”
6、因此，螺旋传动没有“传动比”之说，因为“角度”与“长度”没有可比性，不存在“比”的概念。
螺纹副受力分析
左手旋，前进—左旋
旋向(螺旋线方向)：常用右旋，特殊要求 时用左旋。
（三）特点
• 三角形螺纹： 粗牙螺纹——用于紧固件（一般联接）； 细牙螺纹——同样的公称直径d下，P小，自锁性好，适于薄
壁细小零件和冲击变载等情况；
• 根据螺旋线头数： 单头螺纹（n=1）——用于联接
F
tan(
r
)
（7-8）
螺纹副效率： W2 / W1 tan / tan( rv ) （7-9）
自锁条件: rv
（7-10）
§7—3 螺纹联接与螺纹联接件
（一）螺栓联接 – 普通螺栓联接 – 铰制孔螺栓联接
（二）双头螺栓联接 （三）螺钉联接 （四）紧定螺钉联接 （五）其它联接及联接件
动联接——运动副
应用：为使机器制造、安装、调整、维修和运输等
一、螺纹的形成和种类
（一）形成
• 把一锐角为φ的直角三角形绕到一直径为d2的圆柱体 上，绕时底边与圆柱底边重合，则斜边就在圆柱体上 形成一条空间螺旋线。
• 如用一个平面图形（如三角形）沿螺旋线运动并使平面始 终通过圆柱体轴线，这样就构成了三角形螺纹。同样改变 平面图形K，同样可得到矩形、梯形、锯齿形、圆弧形 （管螺纹）
（1）螺纹牙（根部a—a处）的剪切强度条件为：
τ
=π
F Dbz
≤ τ[ ]
(7 - 25)
（2）螺纹牙（根部a—a处）的弯曲强度条件为：
Fh
σb
=
π
z2 Db2
3Fh =π Db2z
≤ [σ b ]
(7 - 26)
6
§7—7 轴与毂联接
轴与毂联接：轴上零件（如齿轮、带轮等）与轴联接在一 起。其功能主要用于实现轴与轴上零件的周向固定，并传 递转矩。
螺纹与齿轮齿形加工课件
随着CNC加工中心技术的不断发展和 普及，未来将实现加工过程的智能化 和自动化，进一步提高加工效率和精 度。
THANKS
感谢观看
解决方案
采用高精度机床和刀具，优化切削参数和刀具路径。同时，加强热处理工艺的 控制，以减少齿轮变形和误差的可能性ห้องสมุดไป่ตู้在加工完成后，对齿轮进行精确测量 和调整，以确保齿形的准确性。
热处理对螺纹与齿轮齿形加工的影响
热处理对螺纹的影响
解决方案
热处理对齿轮齿形的影响
解决方案
在热处理过程中，螺纹可能会 出现变形和氧化现象，导致螺 纹精度降低。
采用具有优异耐磨性和高温稳定性的刀具材料，如立方氮化 硼（CBN）和金刚石等，延长刀具使用寿命。
刀具涂层技术
采用多种涂层技术对刀具表面进行强化处理，如物理气相沉 积（PVD）、化学气相沉积（CVD）等，提高刀具抗磨损性 能。
CNC加工中心的应用与普及
CNC加工中心
采用高精度、高刚性的CNC加工中心 ，实现多轴联动加工，可高效完成复 杂螺纹和齿轮齿形的加工。
。
切削工具
切削工具包括车刀、铣刀、钻头 等，它们由硬质合金或高速钢制 成，具有锋利的刃口和合适的几
何形状。
切削过程
在切削过程中，切削工具在工件 上施加压力，使工件材料发生塑 性变形，并随着切削工具的移动 形成切屑，最终获得所需的齿轮
齿形。
磨削加工
01
磨削加工原理
磨削加工是利用磨料和磨具对工件表面进行磨削，以达到精确的尺寸、
热处理
根据齿轮的材料和性能要求， 进行相应的热处理。
质量检测
对齿轮进行质量检测，确保其 满足设计要求。
04
螺纹与齿轮齿形加工的常见问题 及解决方案
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第七章常用的零部件和结构要素的特殊表示法概述螺纹及其标记齿轮概述工业标准化包括材料、尺寸、加工、检验以及标准结构要素、标准零件和部件等。
机器或部件在装配过程中，零件间的连接所大量使用的螺纹连接件、键、销等零件属于标准零件；而用来支撑旋转轴的滚动轴承则属于标准部件。
这些零部件由于使用广泛，生产批量很大，国家标准对它们的结构要素、图示表达、尺寸数据、代号或标记等都做出了相应的规定。
螺纹及其标记螺纹螺纹的要素螺纹的规定画法常见螺纹的标记及标注螺纹紧固件及其连接螺纹的形成用车刀车削螺纹用丝锥加工内螺纹螺纹的要素螺纹的要素包括牙型、公称直径、线数、螺距和导程以及旋向。
1.螺纹牙型2.螺纹公称直径3.螺纹线数4.螺纹螺距和导程5.螺纹旋向螺纹牙型在通过螺纹轴线的断面上，螺纹的轮廓形状称为螺纹牙型。
标准牙型包括：三角形、梯形、锯齿形等。
螺纹类别标准编号特征代号普通螺纹牙型示意图GB/T197-1981M常见标准螺纹的类别、标准编号、牙型及特征代号非螺纹密封管螺纹GB/T7303-2001GPd60 °55 °Pd用封螺管纹螺密纹圆锥外螺纹圆锥内螺纹圆柱内螺纹圆锥外螺纹GB/T7306-2000R1R CR PR2梯形螺纹GB/T5796-1986TrB锯齿形螺纹GB/T13576-1992Pdψ55 °Pd30 °3 °Pd30 °螺纹的公称直径外螺纹 内螺纹大径为公称直径通常用 d 表示外螺纹，用D 来表示内螺纹。
双线螺纹单线螺纹螺纹线数沿一根螺旋线形成的螺纹称单线螺纹。
沿两根以上螺旋线形成的螺纹称多线螺纹。
连接螺纹大多为单线。
螺距和导程单线螺纹 双线（多线）螺纹导程=螺距×线数螺距、导程和线数之间有如下关系：螺距＝导程螺距 导程螺距旋向螺纹也有右旋和左旋之分，旋向判别方法如下：左旋右旋顺时针旋转时旋入的螺纹，称右旋螺纹；逆时针旋转时旋入的螺纹，称左旋螺纹。
螺纹规定画法螺纹结构的真实投影较复杂，一般采用的图示方法是规定画法。
1. 外螺纹的规定图示法2. 内螺纹的规定图示法3. 内、外螺纹旋合的规定图示法1.外螺纹的规定图示法螺纹内径细实线画入倒角螺纹内径细实线画入倒角螺纹终止线用粗实线螺纹终止线用粗实线外径粗实线绘制外径粗实线绘制外径绘制粗实线圆外径绘制粗实线圆剖面线画到粗实线内径绘制约3/4圈细实线圆内径绘制约3/4圈细实线圆倒角圆不画倒角圆不画2.内螺纹的规定图示法内螺纹不剖开画法螺孔各线全用虚线约3/4圈2.内螺纹的规定图示法内螺纹剖开画法外径画细实线 约3/4圈圆剖面线画到粗实线 不画倒角圆螺纹外径细实线不画入倒角螺孔终止线画粗实线 内径画粗实线内径粗实线3.内、外螺纹旋合的规定图示法当沿外螺纹的轴线剖开时，螺杆（外螺纹）作为实心杆件按不剖绘制。
未旋合部分按各自规定画出。
A-AAA旋合部分画外螺纹大、小径 分别各自对齐螺纹的标记及标注——普通螺纹－ 公称直径 － 螺纹特征代号× 公差带代号 － 旋向代号旋合长度代号 螺距国家标准GB/T197-2003的规定，普通螺纹完整标记格式为：多线螺纹单线螺纹公称直径 － 螺纹特征代号× 公差带代号 － 旋向代号 旋合长度代号Ph 导程P 螺距－ 外螺纹M20 × 2 左-5g6g-S 内螺纹M 20-6H螺纹副M20 ×2-6H/6g螺纹的标记及标注——管螺纹公称直径不是管螺纹的大径，而是近似等于管子的内径，且以英寸为其单位，但标记和标注时不需注明。
管螺纹的标记可概括为：特征代号尺寸代号公差级别－旋向代号代号－－标注时，引出线由大径或对称中心线引出，而标记一律注写在引出线上。
G1/2A-LH例如：螺纹的标记及标注——梯形螺纹梯形螺纹按国家标准规定标记可概括为：Tr3010LH-6gTr30 Ph2P5-7g-L梯形螺纹特征代号为“Tr”，大径为螺纹公称直径，右旋螺纹旋向不需标记，左旋螺纹需标记旋向代号“LH”。
中径公差带代号与普通螺纹相类似，旋合长度分为中、长两种，分别用“N”和“L”表示。
中等旋合长度可省略标记“N”。
开槽盘头螺钉内六角圆柱头头螺钉十字槽沉头螺钉在机器或部件的装配过程中，常用的螺纹紧固件有：螺栓、螺钉、螺柱（亦称双头螺柱）、螺母和垫圈。
螺纹紧固件及其连接紧定螺钉六角头螺钉双头螺柱Ι型六角螺母Ι型六角开槽螺母平垫圈弹簧垫圈螺纹紧固件及其连接国家标准（GB/T1237—2000）规定，螺纹紧固件的完整标记内容较多，但通常采用省略后的简化标记方法，它可以代表标准件的全部特征。
常用螺纹紧固件的图示、标记与比例画法名称图示及规格尺寸标注示例比例画法规定标记示例开槽盘头螺钉螺钉GB/T 67-2000M d×l螺纹紧固件的图示、标记与比例画法名称图示及规格尺寸标注示例比例画法规定标记示例圆柱头螺钉内六角螺钉GB/T 70-2000M d×l-12.9螺钉GB/T 819-2000M d×l十字头沉头螺钉名称图示及规格尺寸标注示例比例画法规定标记示例螺钉GB/T 73-1985M d×l螺栓GB/T5782-2000GB/T 5780-2000M d×l紧定螺钉开槽锥端六角头螺栓名称 图示及规格尺寸 标注示例比例画法规定标记示例螺柱GB/T899-1988M d ×l螺母GB/T6170-2000M d螺母GB/T6178-1986M d双头螺柱Ι型六角螺母 Ι型六角 开槽螺母名称图示及规格尺寸标注示例比例画法规定标记示例垫圈GB/T 97.1-2002d-140HV垫圈GB/ T93-1987d平垫圈弹簧垫圈螺纹紧固件的连接画法通常情况下螺纹连接分为3种：螺栓连接、螺钉连接和螺柱连接。
绘制螺纹连接图，可采用两种方案：1. 根据选好的紧固件，按国家标准中查出有关尺寸绘制；2. 采用简化画法，按比例作图。
实际应用中，通常采用第2种方案。
螺栓连接螺栓用于连接需要经常拆卸而且被连接件能够加工成通孔的情况。
螺栓连接画法螺纹连接画图时的基本规则两零件接触表面画一条线，不接触表面画两条线，间隔太小无法清楚表达时，可夸大画出。
两邻接零件的剖面线方向相反，或者方向相同、间隔不等。
对于紧固件和实心零件，若剖切平面通过它们的回转轴线时，这些零件均按不剖绘制。
螺栓公称长度 l 计算公式：l 计 =δ1+δ2+h+m+0.3d有线δ 1δ 2 1.1d 1.1d2dlh m a垫圈 被连接零件 被连接零件螺栓螺母 d螺钉连接螺钉连接可分为一般螺钉连接和紧定螺钉连接。
前者多用于很少拆卸，而且被连接件之一常常无法加工通孔的情况；后者则用来固定两个零件的相对位置，并可传递一定的力和扭矩。
一般螺钉连接一般螺钉连接的画法画一般螺钉连接图时，应根据带有不通螺孔的被连接件的材料确定旋入长度L 1 。
钢和青铜 L 1=d 铸铁 L 1=1.25d材料强度在铸铁和铝之间 L 1=1.5d 铝 L 1=2d螺钉公称长度 l 计算公式： l 计= L 1+δ1.1D 120° Dd k90 ° L 1 +0.5d ldδ0.5d螺纹终止线高于零件接触面L 1L 1 +0.5d L 1 +d紧定螺钉连接的画法2:1螺柱连接螺柱连接用于经常拆卸，而且被连接件之一较厚、无法或不允许加工通孔的情况。
螺柱连接的画法螺柱连接的上部与螺栓连接画法相同，下部与螺钉连接画法相近。
螺柱旋入端b m 的螺纹终止线与两零件的接触端面平齐，在图中画成一条线。
螺柱公称长度 l 计算公式：l ≈ δ + h + m + ab maδ m齿轮齿轮的功用及种类圆柱齿轮的类型直齿齿轮的各部分名称、代号及基本参数圆柱齿轮的规定画法齿轮的功用及种类齿轮的种类很多，根据齿轮传动情况可分为3类。
圆柱齿轮用于两平行轴之间的传动。
圆锥齿轮用于两相交轴之间的传动。
蜗轮蜗杆用于两交叉轴之间的传动。
齿轮类型圆柱齿轮的轮齿有直齿轮、斜齿轮、人字齿轮等。
O 1 n 1n 2轮 毂直齿圆柱齿轮的各部分名称、代号及基本参数压力角 a中心距 a 齿顶圆d a1齿顶圆d a2 节 圆d 1′ 节 圆 d 2′节点 PO 2辐 板轮 齿轮 缘齿 高 h齿根高h f齿顶高h a分度圆 齿 宽 b 齿根圆d f2齿根圆d f1齿 距 p齿厚 s齿 宽 e直齿圆柱齿轮的各部分名称、代号及基本参数齿顶圆直径轮齿顶部的圆称齿顶圆，其直径用d a 表示。
齿根圆直径齿槽根部的圆称齿根圆，其直径用df 表示。
分度圆直径在设计和加工齿轮时，为计算尺寸和方便分齿而设定的一个基准圆，其直径用d 表示。
节圆直径两齿轮啮合时，位于连线O1O2上两齿廓接触点p 称为节点。
分别以O1、O2为圆心，O1P、O2P 为半径所作的两个相切的圆称为节圆，其直径用d´表示。
正确安装的标准齿轮d = d′。
直齿圆柱齿轮的各部分名称、代号及基本参数齿距、齿厚、槽宽在分度圆上相邻两轮齿对应点之间的弧长，称为齿距，用p来表示；在分度圆上，一个轮齿齿廓间弧长称为齿厚，用s表示；在分度圆上,一个齿槽齿廓间弧长称为槽宽，用e来表示。
标准齿轮s=e，p = s+e齿高、齿顶高、齿根高齿顶圆和齿根圆之间的径向距离，称为齿高，用h表示；齿顶圆和分度圆之间的径向距离称为齿顶高，用h a来表示；分度圆与齿根圆之间的径向距离，称为齿根高，用h f表示。
三者之间的关系为：h= h a+h f直齿圆柱齿轮的各部分名称、代号及基本参数中心距两啮合齿轮轴线之间的距离称为中心距，用a 表示。
即 a =（d1′+d2′）/2。
传动比主动齿轮（齿数z1）的转速n1与从动齿轮（齿数z2）的转速n2之比，即i = n1 / n2 = z2 / z1。
直齿圆柱齿轮的各部分名称、代号及基本参数齿数轮齿的数量，它是计算速比和加工时分度的依据，用z 表示。
模数模数是设计、制造齿轮的一个重要参数，用m表示。
设齿轮的齿数z 已知，则分度圆的周长（L）为：L = πd = p z 则 d = (p /π) z令m = p /π则 d = m z 即m= d / z压力角α两个相啮合轮齿的齿廓在节点处的公法线方向（受力方向）与两节圆的公切线（速度方向）的夹角，称为压力角，用α来表示。
圆柱齿轮的规定画法直齿轮的外形图 半剖视图（直齿、斜齿及人字齿） 齿顶圆用粗实线 分度圆用点画线 齿根圆用细实线 轮齿不画剖面线 细线表示齿向 剖开时齿根画粗实线单个圆柱齿轮的画法。