绘制与连接螺纹紧固件

任务目标

（1）掌握螺纹的规定画法和标注方法。

（2）熟练掌握常用螺纹紧固件及其连接的规定画法。

相关知识

在组成机器或部件的零件中，有些零件的结构和尺寸已经标准化，这些零件称为标准件，如螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母、垫圈、键、销、轴承等。

还有一些零件的部分结构和参数实行了标准化，这些零件称为常用件，如齿轮、弹簧等。标准件和常用件在工程中应用十分广泛，一般由专门工厂成批生产。

本章主要介绍标准件与常用件的规定画法和标注方法。

一、螺纹的画法规定（GB/T 4459.1—1995）

（1）螺纹牙顶圆的投影用粗实线表示，牙底圆的投影用细实线表示，螺杆的倒角或倒圆部分也应画出。在垂直于螺纹轴线投影面的视图中，表示牙底圆的细实线只画约3/4圈（空出约1/4圈的位置不作规定），此时，不画出螺杆或螺孔上的倒角投影，如图11-1所示。有效螺纹的终止界线（简称螺纹终止线）用粗实线表示，外螺纹终止线的画法如图11-1（a）和图11-1（c）所示；内螺纹终止线的画法如图11-1（e）所示。不可见螺纹的所有图线用虚线绘制，如图11-1（f）所示。

（2）螺尾部分一般不必画出，当需要表示螺尾时，该部分用与轴线成30°角的细实线画出，如图11-1（a）所示。无论是外螺纹还是内螺纹，在剖视或断面图中的剖面线都应画到粗实线。

图11-1　螺纹画法

（3）绘制不穿通的螺孔时，一般应将钻孔深度与螺纹部分的深度分别画出，如图11-1（e）所示。

（4）当需要表示螺纹牙型时，可按图11-2的形式绘制。

图11-2　螺纹牙型的表示方法

（5）以剖视图表示内、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，如图11-3所示。

图11-3　螺纹连接的画法

二、螺纹的标注规定

螺纹的标注包括螺纹标记的标注、螺纹长度的标注和螺纹副的标注。

1.常用螺纹的标记

普通螺纹应用最广，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、公称直径、螺距和旋向。标记格式为：

例如，标记M20×1.5LH-5g6g-S，其含义为：

普通螺纹（M），公称直径为20 mm，细牙，螺距为1.5 mm；中径公差带代号为5g，顶径公差带代号为6g；短旋合长度（S）；左旋（LH）。

上述普通螺纹的标记规定中，还需说明的是：粗牙螺纹不注螺距，右旋时不注旋向；中径和顶径公差带代号相同时只注一次（如6H）；旋合长度共分三组，即长（L）、短（S）和中等（N），中等旋合长度可省略标注N。

另外，管螺纹（含NPT、G、R1、R2、Rc、Rp螺纹）的标记中（见表6-1），紧随特征代号之后的分数（如3/8）称为尺寸代号。

2.常用螺纹及螺纹副的标注示例

常用螺纹及螺纹副的标注方法见表11-1。

表11-1　螺纹及螺纹副的标注方法

续表

常用的螺纹紧固件有：螺栓、螺柱（也称双头螺柱）、螺钉、紧定螺钉、螺母和垫圈等。这类零件都已标准化，并由标准件厂大量生产。根据规定标记，它们的结构型式和尺寸可从有关标准中查出。因此，在一套完整的产品图样中符合标准的螺纹紧固件，无须再详细画出它们的零件图。螺纹紧固件的种类虽然很多，但其连接形式可归为螺栓连接、螺柱连接和螺钉连接三种。为了提高画图速度，在画装配图时这些连接通常采用比例画法。画螺纹连接图时，各部分尺寸均与公称直径d建立了一定的比例关系，利用这些比例关系进行绘图的方法称为比例画法。现分别介绍如下。

三、螺栓连接的画法

螺栓适用于连接两个不太厚的零件及需要经常拆卸的场合。螺栓穿入两个零件的孔，再套上垫圈，然后用螺母拧紧。垫圈的作用是防止损伤零件的表面，并能增加支撑面积，使其受力均匀。普通螺栓连接的比例画法如图11-4所示。

画螺栓连接图时，应注意以下几点：

（1）螺栓公称长度L应按下式估算：

L=δ1+δ2+b+H+a

式中，δ1，δ2——被连接零件的厚度；

a=（0.3～0.4）d，d为螺栓的公称直径；

图11-4　螺栓连接的比例画法

b=0.15d;

H=0.8d。

用上式算出的L值应圆整，使其符合标准规定的长度系列。

（2）图11-4中其他尺寸与d的比例关系：

d0=1.1d;

R=1.5d;

h=0.7d;

d1=0.85d;

L0=(1.5～2)d;

D=2d;

D1=2.2d;

R1=d;

S，r由作图得出。

（3）在装配图中，当剖切平面通过螺杆的轴线时，对于螺柱、螺栓、螺钉、螺母及垫圈等均按未剖切绘制。

（4）螺纹紧固件的工艺结构，如倒角、退刀槽、缩颈、凸肩等均可省略不画。

（5）两个被连接零件的接触面只画一条线；两个零件相邻但不接触，仍画成两条线。

（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以不同的间隔画出。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些，一般按1.1d画。螺纹的有效长度应画得低于光孔顶面，使L-L0＜δ1+δ2，以便于螺母调整、拧紧，使连接可靠。

四、双头螺柱连接的画法

双头螺柱为两头制有螺纹的圆柱体，一端旋入被连接件的螺孔内，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。

双头螺柱连接由双头螺柱、螺母和垫圈组成。双头螺柱连接多用于被连接件之一太厚，不适于钻成通孔或不能钻成通孔的场合。连接时，将双头螺柱的旋入端旋入被连接件的螺纹孔中，并使紧固端穿过较薄零件的通孔，再套上垫圈用螺母拧紧。双头螺柱连接的比例画法如图11-5所示。(www.xing528.com)

画双头螺柱装配图时应注意以下几点：

（1）双头螺柱的公称长度L应按下式估算：

L=δ1+0.15d+0.8d+(0.3～0.4)d

用上式算出的L值，应圆整成标准系列值。

（2）双头螺柱的旋入端长度（bm）与带螺纹孔的被连接件的材料有关，选取时可参考下述条件：

对于钢或青铜：bm=d；

对于铸铁：bm=1.25d～1.5d；

对于铝：bm=2d。

旋入端的螺纹终止线应与结合面平齐，表示旋入端已足够地拧紧。

（3）被连接件螺孔的螺纹深度应大于旋入端的螺纹长度bm，一般螺孔的螺纹深度按bm+0.5d画出。在装配图中，不穿通的螺纹孔可不画出钻孔深度，仅按有效螺纹部分的深度画出。

图11-5　双头螺柱连接的比例画法

（4）其余部分的画法与螺栓连接画法相同。

五、螺钉连接的画法

螺钉连接不用螺母，而将螺钉直接拧入被连接件的螺孔里。螺钉连接适用于受力不大的零件间的连接。如图11-6所示，连接时，上面的零件钻通孔，其直径比螺钉大径略大，另一零件加工成螺纹孔，然后将螺钉拧入，用螺钉头压紧被连接件。螺钉的螺纹部分要有一定的长度，以保证连接的可靠性。

画图时应注意以下几点：

（1）螺钉的公称长度L可按下式估算：

L=δ1+bm

式中，bm根据被旋入零件的材料而定。然后将估算出的数值（L）圆整成标准系列值。

（2）螺纹终止线应伸出螺纹孔端面，以表示螺钉尚有拧紧的余地，而被连接件已被压紧。

（3）在垂直于螺钉轴线的视图中，螺钉头部的一字槽要偏转45°，并采用简化的单线画出。在装配图中，螺栓连接、螺柱连接和螺钉连接可根据情况采用简化画法，如图11-7所示。

图11-6　螺钉连接画法

图11-7　螺纹连接的简化画法

（a）螺栓；（b）螺柱；（c）螺钉

常用螺纹紧固件的简化画法及标记见表11-2。

表11-2　常用螺纹紧固件及其标记

续表

任务实施

一、理论问答

（1）螺纹的基本要素是什么？

（2）在螺纹的测绘中，主要确定螺纹的哪几个要素？

（3）简述螺纹的画法。

（4）按螺纹的标记填表。

（5）在装配图中画螺纹紧固件应注意哪些事项？

二、实际绘图

（1）给出螺纹零件，依据螺纹零件实物画出螺纹并进行螺纹标注。

①任务实施目的。

使学生熟悉、掌握螺纹的画法及螺纹的标注方法。

②任务实施前的准备。

a.准备好螺纹零件、螺纹千分尺和游标卡尺。

b.准备好必需的制图工具和仪器。

c.将图纸固定在图板的适当位置，使绘图时丁字尺、三角板移动自如。

③任务实施过程。

a.采用螺纹千分尺测量螺纹中径，由游标卡尺测量螺纹公称直径。

b.依据螺纹的规定画法画出螺纹，并进行正确标注。

（2）螺纹紧固件的连接画法练习。

①任务实施目的。

使学生熟悉、掌握螺纹的画法及螺纹的标注方法。

②任务实施前的准备。

a.准备好螺纹零件、螺纹千分尺和游标卡尺。

b.准备好必需的制图工具和仪器。

c.将图纸固定在图板的适当位置，使绘图时丁字尺、三角板移动自如。

③任务实施过程

a.已知螺柱GB/T 898—1988 M16×40，螺母GB/T 6170—2000 M16，垫圈GB/T 97.1—2002 16，有通孔的被连接件厚度δ=18 mm。用近似画法作出连接后的主、俯视图（比例1∶1）。

b.已知螺栓GB/T 5780—2000 M16×80，螺母GB/T6170—2000 M16，垫圈GB/T 97.1—2002 16，两个被连接件厚度均为28 mm。用近似画法作出连接后的主、俯视图（比例1∶1）。

（3）任务实施方式。

分组进行。

三、任务评价

由任课教师给出评分，并指正任务当中的不足。