一、螺纹的规定画法和标注
螺纹是圆柱或圆锥表面上沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连续凸起和沟槽。在圆柱或圆锥外表面上形成的螺纹称外螺纹,在圆柱或圆锥内表面上形成的螺纹称内螺纹,如图8-2所示。
图8-2 螺纹的结构要素
1.螺纹的结构要素
(1)牙型:通过螺纹轴线的剖面上螺纹的轮廓形状,称为螺纹的牙型。图8-2所示的螺纹为三角形牙型,此外还有梯形、锯齿形和矩形等牙型。
(2)公称直径:公称直径是代表螺纹尺寸的直径,指螺纹大径的基本尺寸。螺纹的直径有三种(图8-2):
大径——与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱的直径,代号为D(内螺纹)和d(外螺纹)。
小径——与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径,代号为D1(内螺纹)和d1(外螺纹)。
中径——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,代号为D2(内螺纹)和d2(外螺纹)。
(3)线数(n):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,如图8-3(a)所示;沿两条以上螺旋线形成的螺纹称为多线螺纹,如图8-3(b)所示。
(4)螺距(P)和导程(Ph):螺纹相邻两牙在中径线上对应点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。单线螺纹的导程等于螺距,如图8-3(a)所示,Ph=P;双线螺纹的导程等于2倍螺距,如图8-3(b)所示,Ph=2P。
(5)旋向 螺纹有右旋和左旋之分:沿旋进方向观察时,顺时针旋转时旋入的螺纹为右螺纹,右螺纹为常用的螺纹,如图8-4(b)所示;逆时针旋转时旋入的螺纹为左螺纹,如图8-4(a)所示。
图8-3 螺纹的线数、导程和螺距
图8-4 螺纹的旋向
外螺纹和内螺纹成对使用,但只有当上述五个要素完全相同时,才能旋合在一起。
为了便于设计和制造,国家标准对螺纹的牙型、公称直径和螺距都作了规定,凡是这三个要素都符合标准的称为标准螺纹;牙型符合标准,但直径或螺距不符合标准的称为特殊螺纹;牙型不符合标准的称为非标准螺纹。螺纹按用途可分为紧固连接螺纹、传动螺纹、管螺纹和专门用途螺纹。
2.螺纹表示法(GB/T 4459.1—1995)
螺纹的规定画法见表8-1。
表8-1 螺纹的规定画法
(续表)
3.螺纹的标注方法
螺纹采用规定画法后,在图上看不出它的牙型、螺距、线数和旋向等结构要素,需要用标记加以说明。国家标准对各种常用螺纹的标记及其标注方法的规定见表8-2。
表8-2 常用螺纹标注示例
(续表)
螺纹标记和标注时应注意:
(1)普通螺纹的螺距有粗牙和细牙两种,粗牙螺距不标注,细牙必须注出螺距。
(2)左旋螺纹要注写LH,右旋螺纹不注。
(3)螺纹公差带代号包括中径和顶径公差代号,如5 g、6 g,小写字母表示外螺纹,大写字母表示内螺纹,前者表示中径公差带代号,后者表示顶径公差带代号。如果中径与顶径公差带代号相同,则只标注一个代号。有关公差带的内容,将在第九章中叙述。
(4)普通螺纹的旋合长度规定为短(S)、中(N)、长(L)三组,中等旋合长度(N)不必标注。
(5)管螺纹的尺寸代号是指管子内径(通径)英寸的数值,不是螺纹大径,画图时大小径应根据尺寸代号查出具体数值。非螺纹密封的管螺纹其外螺纹有A和B两个公差等级,内螺纹只有一个公差等级,不必标出。
二、螺纹紧固件的规定画法和标注
螺纹紧固件是用一对内、外螺纹来连接和紧固一些零部件的零件。常用的螺纹紧固件有螺钉、螺栓、螺柱、螺母和垫圈等,均为标准件。
1.在装配图中螺纹紧固件的简化画法(表8-3)
表8-3 装配图中螺纹紧固件的简化画法
2.螺纹紧固件的连接画法
在螺纹连接的装配图中,当剖切平面通过螺杆的轴线时,螺钉、螺栓、螺柱、螺母和垫圈等均按未剖切绘制,接触面只画一条线,相邻两零件剖面线方向相反。螺纹紧固件的工艺结构,如倒角、退刀槽等均可省略不画。螺钉、螺栓、螺母等可采用表8-3所列的简化画法。
图8-5 螺栓连接示意图
(1)螺栓连接
螺栓用来连接不太厚的并能钻成通孔的零件。图8-1所示的齿轮油泵,就是用两个螺栓安装在机器上的。图8-5所示为螺栓连接示意图。(www.xing528.com)
图8-6所示为螺栓连接的画法。图8-6(a)画出了连接前的情况,被连接的两块板上钻有直径比螺栓大径略大的孔(孔径≈1.1d),连接时,先将螺栓装入两个孔中,套上垫圈,再用螺母拧紧。图8-6(b)表示螺栓连接的装配画法;也可以采用图8-6(c)所示的简化画法,螺栓头部和螺母倒角省略不画。
图8-6 螺栓连接的画法
画单个紧固件时可采用比例画法,如图8-7所示。
对于螺栓的公称长度L,应先查阅垫圈、螺母的有关标准,得出h和mmax,再加上被连接零件厚度,经计算后选定。由图8-6可知:
螺栓长度 l=S1+S2+h+mmax+a
其中a是螺栓伸出螺母的长度,一般可取0.3d左右。上式计算得出l的数值后,在螺栓公称长度l的公称系列中,选取一个与之相等或略大的标准值。
例如,已知螺纹紧固件的标记为:
螺栓 GB/T 5782 M20×l
螺母 GB/T 6170 M20
垫圈 GB/T 97.1 20
查GB/T 6170和GB/T 97.1可得mmax=18,h=3
取a=0.3×20=6
设被连接零件S1=25,S2=25
则有l≥25+25+3+18+6=77
根据GB/T 5782查得与77最近的公称长度为80,即为螺栓的有效长度,同时查得螺栓的螺纹长度为46。
图8-7 单个紧固件的比例画法
画螺栓连接时应注意以下问题:
①被连接零件的孔径必须大于螺栓大径(≈1.1d),否则在组装时螺栓装不进通孔。
②螺栓的螺纹终止线必须画到垫圈之下和被连接两零件接触面的上方,否则螺母可能拧不紧。
(2)螺柱连接
当两个被连接的零件中,有一个较厚或不适宜用螺栓连接时,常采用螺柱连接。图8-8(a)所示是螺柱连接示意图。
装配前先在较薄的零件上钻孔(孔径≈1.1d),并在较厚的零件上制出内螺纹。螺柱两端都制有螺纹,一端旋入较厚零件的螺孔中,称为旋入端;另一端穿过较薄零件上的通孔,套上垫圈,再用螺母拧紧,称为紧固端。
螺柱的规格:螺纹大径d由连接的强度要求或结构要求确定,螺柱的公称长度l则由下式计算,尺寸关系如图8-8(b)所示:
式中S、h、m、a分别为带孔的被连接件的厚度、垫圈厚度、螺母厚度和螺柱头部超出螺母的长度,a一般可取0.3d。计算所得结果必须选取相近的标准公称长度。旋入端的螺纹长度bm由带螺孔的机体材料决定,常用的有四种:
GB/T 897—1998 bm=1d 用于旋入钢和青铜
GB/T 898—1998 bm=1.25d 用于旋入铸铁
GB/T 899—1998 bm=1.5d 用于旋入铸铁或铝合金
GB/T 900—1998 bm=2d 用于旋入铝合金
图8-8 螺柱连接画法
画螺柱连接时应注意以下问题:
①为了保证连接牢固,应使旋入端完全旋入螺纹孔中,画图时螺柱旋入端的螺纹终止线应与螺纹孔口的端面平齐。
②机体上的螺孔深度h1应稍大于螺柱的旋入端深度bm,一般可按h1=bm+(0.3~0.5)d,而钻孔深度H1又应稍大于螺孔深度h1,可按H1=h1+(0.3~0.5)d绘图。
(3)螺钉连接
螺钉连接按用途可分为连接螺钉和紧定螺钉两类。前者用于连接零件,后者用于固定零件。
①连接螺钉:连接螺钉用于受力不大的场合,将螺杆穿过较薄的被连接零件的通孔后,直接旋入较厚的被连接零件的螺孔内,实现两者的连接。螺钉连接画法(简化)如图8-9所示。
图8-9 螺钉连接的简化画法
画螺钉连接图时应注意以下问题:
a.螺钉的螺纹终止线应画在螺纹孔口之上。
b.在投影为圆的视图中,螺钉头部的一字槽应画成与水平面成45°的斜线。
②紧定螺钉:紧定螺钉用来固定两个零件的相对位置,使它们不产生相对运动。如图8-10中的轴和齿轮(图中齿轮仅画出轮毂部分),用一个开槽锥端紧定螺钉旋入轮毂的螺孔,使螺钉端部的90°锥顶与轴上的90°锥坑压紧,从而固定了轴和齿轮的相对位置。
图8-10 紧定螺钉画法
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