螺纹紧固件与连接方法

通过螺纹起连接作用的零件称螺纹紧固件，常用的有螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈等，这些零件都是标准件。国家标准对它们的结构、型式、尺寸都作了规定，并规定了不同的标记方法。因此只需知道规定标记，就可以从有关标准中查到它们的结构、型式和全部尺寸，不必画出它们的零件图。下面介绍一些常用螺纹紧固件的标记、画法及其连接画法。

1)常用螺纹紧固件及其标记

常用螺纹紧固件类型和结构形式如图7－15所示。

图7－15　常用螺纹紧固件

常用螺纹紧固件的规定标记方法有完整标记和简化标记两种。

例如：螺纹公称尺寸d=M12、公称长度l=100、性能等级为8.8级、表面氧化、杆身半螺纹、A级的六角头螺栓，其完整标记为：螺栓GB/T 5782－2000－M12×100－8.8－A－O;简化标记为：螺栓GB/T 5782－2000 M12×100。

常用螺纹紧固件的标记示例见表7－3。

表7－3　常用螺纹紧固件的标记示例

续表　7－3

2)常用螺纹紧固件的画法

螺纹紧固件已经标准化了，虽然一般不需单独画出它们的零件图，但由于在零件连接中应用广泛，在产品装配图中经常需画出，因此必须熟练掌握它们的画法。紧固件各部分尺寸可以从相应国家标准中查出，但在绘图时为了简便和提高效率，却大多不必查表绘图而是采用比例画法。

比例画法就是当螺纹公称尺寸选定后，除了螺栓等紧固件的有效长度要根据实际使用情况确定外，其他各部分尺寸都取与紧固件的公称尺寸成一定比例的数值来作图。

常用螺纹紧固件的比例画法如图7－16所示。

3)螺纹紧固件的连接画法

螺纹紧固件的连接形式通常有三类：螺栓连接、双头螺柱连接和螺钉连接，如图7－17所示。

(1)螺栓连接螺栓连接用于连接两个不太厚并允许钻成通孔的零件连接。连接时，将螺栓穿过被连接件上的通孔，然后套上垫圈，最后用螺母拧紧，如图7－17(a)所示。因为螺栓连接用于通孔，所以损坏后容易更换。

绘图时，需要知道螺栓的型式、公称直径d和被连接件的厚度δ1和δ2。

再按照公式l=δ1+δ2+h+m+a，计算出螺栓长度l。

式中：δ1、δ2——被连接件的厚度;

h——垫圈厚度(可查表或按比例0.15 d取值);

m——螺母厚度(可查表或按比例0.8 d取值);

a——螺栓顶端露出螺母的高度(一般按0.3 d取值)。然后根据计算出的长度数值查附表11.3中螺栓的有效长度l的系列值，选取相近的标准值。以上尺寸确定以后，即可画出螺栓连接装配图。一般采用比例画法，如图7－18所示。

注意：绘制螺纹紧固件的连接装配图时首先要遵循以下规定：

①为了保证成组多个螺栓装配方便，不因上、下板孔间距误差造成装配困难，被连接零件上的孔径总比螺纹大径略大些，画图时按1.1d画出。同时，螺栓上的螺纹终止线应低于通孔的顶面，以显示拧紧螺母时有足够的螺纹长度。螺栓连接画法的注意事项如图7－19所示。

图7－16　常用螺纹紧固件的比例画法

图7－17　螺纹紧固件的连接形式

②当剖切平面通过螺杆的轴线时，螺栓、螺柱、螺钉及螺母、垫圈等均按未剖切绘制。

③在剖视图上，相邻两个零件的剖面线应画成不同方向或同方向而不同间隔以示区别;但同一零件在各剖视图上的剖面线方向和间隔必须一致。

④两零件的接触表面画一条线;不接触表面画两条线(如螺杆和通孔之间)，如间隙过小可夸大画出。

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图7－18　螺栓连接装配图画法

螺栓连接画法注意事项如图7－19所示。

图7－19　螺栓连接画法注意事项

(2)双头螺柱连接双头螺柱连接常用于被连接件之一太厚、不宜钻成通孔的场合。连接时，在一个较厚的被连接零件上制有螺孔，将双头螺柱的一端旋紧在这个螺孔里，而另一端则穿过另一被连接零件的通孔，然后套上垫圈，再用螺母拧紧，即为双头螺柱连接。如图7－17(b)所示。在拆卸时只需拧下螺母、取出垫圈，而不必拧出螺柱，这样不会损坏被连接件上的螺孔，用于被连接件需经常拆卸时。

双头螺柱结构上分为A、B两种型式(见附录11.3)。双头螺柱的两端都有螺纹，一端称为旋入端，另一端称为紧固端。

双头螺柱旋入端的长度bm视带螺孔的被连接件的材料而定，对于钢、青铜零件，取bm=d;铸铁零件，取bm=1.25 d;铝合金零件，取bm=2d。

绘制双头螺柱连接图时，需要知道双头螺柱的型式、公称直径d和螺母、垫圈、被连接件的厚度，再按照公式l=δ+h+m+a，计算出双头螺柱的长度l。

式中：δ——制有通孔的被连接件的厚度;

h——垫圈厚度(可查表或按比例0.15 d取值);

m——螺母厚度(可查表或按比例0.8 d取值);

a——双头螺柱紧固端的顶端露出螺母的高度(一般按0.3 d取值)。然后根据计算出的长度数值查附录11.3中双头螺柱的有效长度l的系列值，选取相近的标准值。以上尺寸确定以后，即可画出双头螺柱连接装配图。一般采用比例画法，如图7－20所示。

画螺柱连接装配图时应注意：

①双头螺柱旋入端的螺纹终止线应画成与被连接件的接触表面平齐，表示旋入端已全部拧入，双头螺柱已拧紧在连接板上。

②为确保旋入端全部旋入，被连接件上的螺孔深度按bm+0.5 d取值，钻孔深度按bm+d取值。

在装配图中，螺栓连接和双头螺柱连接可采用简化画法，将六角螺母和螺杆头部的倒角省略不画，螺孔中的钻孔深度也可省略不画，螺柱连接画法的注意事项如图7－21所示。

图7－20　双头螺柱连接装配图画法

图7－21　螺柱连接画法注意事项及简化画法

(3)螺钉连接螺钉按用途可分为连接螺钉和紧定螺钉两类。前者用来连接零件，后者主要用来固定零件。连接螺钉用于连接不经常拆卸，并且受力不大的零件。一般在较厚的被连接件上加工出螺孔，把螺钉穿过另一被连接件的通孔，然后旋进螺孔，靠螺钉头部压紧被连接件从而连接两零件，如图7－17(c)所示。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。

连接螺钉的一端为螺纹，另一端为头部。常见的连接螺钉有开槽圆柱头螺钉、开槽沉头螺钉、开槽盘头螺钉等，外形结构和头部比例画法见图7－15和图7－16所示。

螺钉连接装配图一般采用比例画法，如图7－22所示。连接螺钉旋入螺孔端的连接图画法与双头螺柱连接的画法相似。

螺钉的公称长度l，可按公式l=δ+bm计算出长度数值后查附录11.3中螺钉的有效长度l的系列值，选取相近的标准值确定。式中，δ为通孔零件的厚度;bm为螺钉旋入深度(其确定方法与双头螺柱相似，可根据零件材料，查阅有关手册确定)。

图7－22　螺钉连接装配图的画法

图7－23　紧定螺钉连接装配图的画法

画螺钉连接装配图时应注意：

①为了表示螺钉头能压紧被连接零件，螺钉的螺纹终止线应高出螺孔的端面，如图7－22(a)、(c)所示;或在螺杆的全长上都有螺纹，如图7－22(b)所示。

②螺钉头部的一字槽和十字槽的投影可用涂黑表示;在投影为圆的视图上，螺钉头部的槽应画成与中心线成45°方向。

③螺钉头部与沉孔间有间隙，应画两条轮廓线。

紧定螺钉分为柱端、锥端和平端三种，图7－15列出的是开槽锥端紧定螺钉。紧定螺钉连接装配图画法如图7－23所示。图中用一个开槽锥端紧定螺钉旋入齿轮轮毂的螺孔内，用螺钉端部的90°锥顶角压紧在轴上的90°锥坑中，从而固定了轴和齿轮的轴向位置。

图7－24　键连接