模块七任务1螺纹及螺纹紧固件表示法.doc

《机械制图与CAD》学习领域教案
NO：24
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复习提问
1.读零件图的方法与步骤
2.生活中常见有关螺纹联接的实例
学习情境
模块七 常用件与标准件的特殊表示法
课程内容
任务1 螺纹及螺纹紧固件表示法
课时
2
学习目标
1. 了解螺纹结构特点，熟悉其工艺结构，参数尺寸、规格标记
2．掌握螺纹及其联接的规定画法
主要内容（*重点、难点）
教学设计与组织
教学重点：
螺纹及其联接的画法、标注
教学难点：
螺栓、螺柱、螺钉联接的画法
【教学设计】
小结
课堂练习
知识点讲解
任务概述

【教学组织】
班级授课
教学地点
教学仪器设备

多媒体课件；挂图；教具
教学时间
教学内容
教学方法
45分钟
1.螺纹的形成及其工艺结构
1．1螺纹的形成
用一定的加工方式，在圆柱体（或圆锥体）内、外表面形成的，具有相同断面的连续凸起和沟槽的立体结构，称为螺纹。
凸起部分的顶部即为螺纹的牙顶，沟槽部分的底部即为螺纹的牙底。
外表面形成的螺纹叫外螺纹，内表面形成的螺纹叫内螺纹。
1.2螺纹的加工
螺纹件可在车床上车削而成。工件作匀速转动，同时车刀沿车床主轴轴线作匀速移动，即可加工出螺纹。
对于直径较小的螺纹，可用板牙或丝锥加工。

图6-2 车削螺纹形成
1.3螺纹的工艺结构
（1）孔底结构
钻头端部是顶角为120°的圆锥面，因此孔底结构也为与钻头端部相同的锥面。

图6-3 加工螺孔
（2）螺纹端部结构
常见的螺纹端部是在内、外螺纹的起始端加工出一小部分圆锥面，称为倒角。有效螺纹长度包括倒角在内。

图6-4 螺纹端部结构
（3）螺尾和退刀槽

图6-5 螺尾及退刀槽
2.螺纹五要素
（1）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，它由牙顶、牙底和两牙侧组成，相邻两牙侧面间的夹角称为牙型角。
常见的螺纹牙型有三角形、梯形、锯齿形和矩形等多种。

（a）三角形螺纹 （b）梯形螺纹 （c）锯齿形螺纹
图6-6 螺纹牙型
（2）螺纹直径

图6-7 内外螺纹直径
大径（公称直径） 是螺纹牙型上最大的直径，即与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径。内、外螺纹的大径分别用D和d表示。
小径  是螺纹牙型上最小直径，即与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径。内、外螺纹的小径分别用D1和d1表示。
中径  在大径与小径圆柱面之间有一假想圆柱，该圆柱的母线被牙型的沟槽和凸起截得的宽度相等，即P=2S，此假想圆柱称为中径圆柱，其直径称为中径。内、外螺纹的中径分别用D2和d2表示。
内螺纹的小径D1和外螺纹的大径d统称为顶径，内螺纹的大径D和外螺纹的小径d1统称为底径。
（3）螺纹线数（又称头数）
形成螺纹的螺旋线的条数，用n表示。
螺纹有单线和多线之分，沿一条螺旋线形成的螺纹为单线螺纹；沿轴向等距分布的两条或两条以上的螺旋线所形成的螺纹为多线螺纹。
（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。
同一条螺纹线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，称为导程。
螺距和导程的关系：单线螺纹  P=Ph； 多线螺纹  Ph=nP

（a）单线螺纹 （b）多线螺纹
图6-8 螺纹线数与螺距、导程
（5）旋向
沿轴线方向看顺时针旋转时旋入的螺纹，称为右旋螺纹，逆时针旋转时旋入的螺纹，称为左旋螺纹。
判断螺纹旋向时，也可将螺杆垂直放置，若螺旋线左低右高，则为右旋螺纹；反之若左高右低，则为左旋螺纹。

图6-9 螺纹旋向
3.螺纹的分类
特殊螺纹
标准螺纹
按用途分
非标准螺纹
紧固螺纹
传动螺纹
普通螺纹
粗牙螺纹
按标准化程度分
细牙螺纹
密封螺纹
小螺纹
非密封螺纹
管螺纹
氧气瓶螺纹
专门用途螺纹
自攻螺纹等
矩形螺纹
锯齿形螺纹
梯形螺纹
螺纹理纹

4.螺纹的规定画法（GB/T4459.1—1995）
（1）外螺纹的画法（图6-10）
螺纹牙顶（大径）及螺纹终止线用粗实线表示，牙底（小径）用细实线表示（并画进螺杆头部的倒角或倒圆内）。画图时小径尺寸近似地取d1≈0.85d。螺杆的倒角或倒圆部分也应画出。在螺纹投影为圆的视图中，表示牙底的细实线圆只画约3/4圈，倒角省略不画。
画剖视图或断面图时，螺纹终止线只画一小段粗实线到小径处，剖面线必须画到粗实线。

（a）视图画法 （b）螺尾表示法 （c）剖视图画法
图6-10 外螺纹画法
（2）内螺纹的画法（图6-11）
在剖视图中，小径及螺纹的终止线用粗实线表示，大径用细实线表示，剖面线画到粗实线处；
在投影为圆的视图上，表示大径的圆用细实线只画约3/4圈，倒角圆省略不画。
在不剖的视图中，表示不可见螺纹的所有图线均画成虚线。
（3）螺尾的画法
螺尾部分一般不必画出。当需要表示螺尾时，画成30°的细实线，如图所示。

（a）剖视图画法 （b）螺尾表示法 （c）视图画法
图6-11 内螺纹画法
（4）螺纹孔相交的画法
螺纹孔相交时，只画出钻孔的交线，即粗实线为轮廓的交线。

图6-12 螺纹孔相交的画法
（5）内外螺纹连接的画法
在剖视图中，旋合部分按外螺纹画，其余部分仍按各自的规定画法画。
画图时内、外螺纹的大径线和小径线必须对齐。
剖面线应延伸到表示牙顶的粗实线上，相邻两连接件的剖面线的倾斜方向相反或方向一致但间隔距离应不同。
当剖切平面通过轴线时，对实心螺杆，按不剖绘制。

图6-13 内螺纹连接的画法
5．螺纹的标注
（1）普通螺纹
标记示例：
M20×1.6-5g6g-S-LH，其含义为：
普通螺纹（M），公称直径为20mm，细牙螺距为1.5mm；中径、顶径公差带代号分别为5g、6g；短旋合长度（S）；左旋螺纹（LH）；外螺纹。
M14×Ph6P2-7H-L-LH，其含义为：
普通螺纹（M），公称直径为14mm，导程（Ph）为6mm，螺距（P）为2mm，即线数为3；中径、顶径公差带代号为7H；长旋合长度（S）；左旋螺纹（LH）；内螺纹。
M10，其含义为：
公称直径为10mm的普通粗牙右旋螺纹（螺距、公差带代号、旋合长度代号和旋向代号被省略）。
（2）传动螺纹
标记示例：
Tr40×14（P7）LH-8e-L，其含义为：
梯形螺纹（Tr），公称直径40mm，导程14mm，螺距7mm；左旋；公差带代号为8e；长旋合长度（L）；内螺纹。
B40×7-7A，其含义为：
锯齿形螺纹（B），公称直径40mm，螺距7mm；公差带代号为7A（旋向代号、旋合长度代号被省略）；内螺纹。
（3）管螺纹
管螺纹应标注螺纹特征代号和尺寸代号；非螺纹密封的外管螺纹还应标注公差等级。标记形式为：
-
-
-
螺纹代号
旋向
尺寸代号
公差等级代号

其中，尺寸代号不是管子的外径，也不是螺纹的大径，其大、小径等参数可从相关标准中查取；公差等级代号对外螺纹分A、B两级标注，内螺纹不标记；右旋螺纹的旋向不标注，左旋螺纹标注“LH”。 在图样上，管螺纹标记一律标注在自大径引出的引出线上。
（4）螺纹尺寸标注示例，如图所示。

图6-14 螺纹尺寸的标注
6.螺纹紧固件
6.1常用螺纹紧固件
将内、外螺纹加工在一些一定结构的零件上，用来连接和紧固其它零件，称为螺纹紧固件，如螺栓、螺柱（亦称双头螺柱）、螺钉、螺母和垫圈等。
6.2常用螺纹紧固件的画法
比例画法
所谓比例画法就是除公称长度L需经计算，并查表选标准值外，其余各部分尺寸都按与螺纹公称直径（d、D）成一定比例得计算值，再进行绘图。

图6-15 六角头螺栓的比例画法

（a）六角螺母 （b）平垫圈 (b）弹性垫圈
图6-16 螺母、垫圈的比例画法

讲授法
30分钟
7.螺纹连接
7.1螺栓连接
连接前，先在两被连接件上钻出通孔，通孔直径一般取1.1d(d为螺栓公称直径)；将螺栓从一端插入孔中；另一端再加上垫圈，拧紧螺母，即完成了螺栓连接。
为了适应连接不同厚度的零件，螺栓有各种长度的规格。螺栓长度L可按下式估算：
L≈t1+t2+h+m+a
式中：t1、t2为被连接件的厚度；m=0.8d，为螺母厚度； a≈（0.2～0.3d），为螺栓伸出螺母的长度。h=0.15d，为垫圈厚度。
由式可知，h、m、a均为以d为参考数值按比例按比例计算并作画图。
螺栓公称长度L，需根据估算值，对照有关手册选取与之相近的标准值。
螺栓连接的画图方法及步骤如图所示。

图6-18 螺栓连接画图步骤
画螺纹紧固件连接装配图时，应遵循下列有关规定：
（1）不接触的相邻表面，或两相邻表面基本尺寸不同，不论其间隙大小（如螺杆与通孔之间），都需画两条轮廓线（间隙过小可夸大画出）。而两零件接触表面处只需画一条轮廓线。
（2）在剖视图、断面图中、相邻两零件的剖面线，应画成不同方向或同方向但不同间隔。而同一零件在各个剖视图、断面图中的部分，其剖面线方向和间隔必须相同。
（3）当剖切平面通过螺杆的轴线时，螺栓、螺母及垫圈等这些紧固件均按未剖切画图，即只画其外形视图。
简化画法：
比例画法中螺栓、螺母、螺杆上螺纹端面的倒角都省略不画。

图6-19 螺栓连接简化画法
7.2螺柱连接
先在较厚的零件上加工出螺纹，在另一较薄的零件上加工出通孔（孔径≈1.1d）；然后将双头螺柱的一端（旋入端）旋紧在螺孔内，再将螺柱的另一端（紧固端）穿过被连接零件的通孔，加上垫圈，套上螺母并拧紧，即完成了螺柱连接。

（a）螺柱连接 （b）比例画法 （c）简化画法
图6-20 螺柱连接及画法
螺柱连接中的有关尺寸确定如下：
（1）为保证连接牢固，双头螺柱旋入端的长度bm，随旋入零件（机体）材料的不同而不同：
钢或青铜：bm =d；铸铁：bm=1.25或1.5d；铝合金：bm =2d。
（2）螺孔与钻孔深度
机体上螺孔的深度应大于旋入端螺纹长度，一般取为bm +0.5d；钻孔深度取bm +d。
（3）螺柱的公称长度L可通过下式估算：
L≈t1+h+m+a
式中：t1为通孔零件厚度，h为垫圈厚度，m为螺母厚度，a为螺柱伸出螺母的长度。h、m、a值的确定同螺栓连接。
螺柱公称长度L，对照有关手册选取与估算值相近的标准值。
画螺柱连接时，应遵循下列要求：
（1）螺柱旋入端的螺纹终止线应与两被连接零件的结合面平齐。
（2）使用弹簧垫圈时，弹簧垫圈开槽的方向应是阻止螺母松动方向，在图中应画成与水平线成60°向左上倾斜的两条线（或一条加粗线）。
在装配图中，螺柱连接也可用示类似螺栓连接的简化画法。
7.3螺钉连接
螺钉按用途可分为连接螺钉和紧定螺钉两类。
螺钉连接装配图的画法，拧入螺孔端与螺柱连接相似，穿过通孔端与螺栓连接相似。
螺钉的公称长度L，可按下式计算后在长度系列中选取标准值：
L≈t1+bm

（a）螺钉连接 （b）比例画法
图6-21 螺钉连接及画法
式中：t1为带通孔零件的厚度，bm为螺纹的旋入深度，可根据被旋入零件（机体）的材料决定（同双头螺柱）：钢或青铜：bm =d，铸铁：bm=1.25或1.5d，铝合金：bm =2d。其余部分按图示比例值选取。
画螺钉连接图时要遵循下列要求：
（1）螺纹终止线应高于两零件的结合面，表示螺钉有还拧紧余地，以保证连接牢固。
（2）螺钉与通孔间有间隙，应画两条轮廓线。
（3）螺钉头部的一字槽，在主视图中放正画在中间位置；俯视图中画成与水平线倾斜成45°角；如果画左视图，一字槽也画在中间位置。槽的宽度可用加粗的粗实线简化表示。
紧定螺钉常用来保持两零件的相对位置，阻止两者产生相对运动。

（a）装配前 （b）连接画法
图6-22 紧定螺钉连接及画法
讲授法
10分钟
课堂练习：螺纹及其联接练习
内容：习题集相关作业
练习法
辅导答疑法
5分钟
课堂小结
螺纹及其联接在图样上实际采用的是一种简化的示意性画法，这部分内容是本课程学习中的一个难点内容。学习中应重点掌握好内外螺纹的画法、内外螺纹联接的画法，以及螺栓联接、螺柱联接的画法，并能做到举一反三融会贯通。同时还应掌握螺纹及其联接件的标注方法，会识读有关螺纹画法的图样。
综述法
教研室主任签名

累计课时
2