第七章 产品的零件图、装配图
第一节 标准件和常用件
在机器或仪器中，有些大量使用的机件，如螺栓、螺母、螺钉、键、销、轴承等，它们的结构和尺寸均已标准化，称为标准件。还有些机件，如齿轮、弹簧等，它们的部分参数已标准化，称为常用件。本章将分别介绍这些机件的结构、画法和标注方法。
一、 螺纹及螺纹紧固件
螺纹是零件上常用的一种结构，如各种螺钉、螺母、丝杠等都具有螺纹结构。螺纹的主要作用是连接零件或传递动力。
1．螺纹的基本知识
叠加式组合体一般是由几个简单的立体叠合而成。如图5-1a 所示的支架可以分析为由底板、支承板、圆柱筒和肋板四部分叠加而成。
（1）螺纹的形成
螺纹是根据螺旋线形成的原理而制作出来的。如图7-1所示，当一动点M沿圆柱面的母sAB作等速直线运动，同时该母线又围绕圆柱轴线作等角速回转运动，则动点M运动的轨迹即为圆柱螺旋线。
图7-1 圆柱螺旋线的形成
在车床上车削螺纹，是常见的形成螺纹的一种加工方法。如图7－2所示，将工件装夹在与车床主轴相连的卡盘上，使它随主轴作等速旋转，同时使车刀沿主轴轴线方向作等速移动，当车刀切入工件达一定深度时，就在工件表面上车制出螺纹。在圆柱体外表面上的螺纹叫外螺纹，在圆柱孔内表面上的螺纹叫内螺纹。
图7-2 在车床上加工螺纹
a）加工;螺纹 b）加工内螺纹
（2）螺纹的基本要素
螺纹的基本要素主要是牙型、直径、螺距、线数和旋向等。其意义分述如下：
1)螺纹牙型
螺纹牙型是指螺纹件轴向剖面的轮廓形状。常用的有三角形、梯形、锯齿形等。
2)直径
螺纹的直径有三个：大径(d、D)、小径(d1、D1)和中径(d2、D2)。
螺纹的大径：是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径(图7－3)，即螺纹的最大直径。螺纹的大径通常又称为规格尺寸或公称直径（管螺纹除外）
图7-3 螺纹各部分的名称
螺纹的小径：是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径，即螺纹的最小直径。
螺纹的中径：是指螺纹的牙齿厚度与牙槽宽度相等处的假想圆柱面的直径，它近似或等于螺纹的大径和小径的平均值。
3)线数n
螺纹有单线和多线之分。在同一螺纹件上只有一条螺纹的叫单线螺纹(图7－4a)，在同一螺纹件上有几条螺纹的叫多线螺纹。如图7－4b为一段双线螺杆，在它上面做了两条螺纹。一般连接用的螺钉，车床上的传动丝杠等都是单线螺纹，s摩擦压力机的螺杆是多线螺纹。
图7-4 螺纹的线数
4)导程s和螺距p
导程：在车制螺纹时，工件旋转一周刀具沿轴线方向移动的距离叫导程，即同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离。
螺距：是螺纹件上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离。单线螺纹的螺距等于导程(图7－4a)；如果是双线螺纹，由图7－4b可知，一个导程包括两个螺距，则螺距＝导程/2；若是三线螺纹，螺距＝导程/3。因此，螺距和导程之间的关系可以用下式表示：螺距＝导程/线数。
5)旋向
是指螺纹旋进的方向。螺纹有右旋与左旋之分(图7－5)。按顺时针方向旋进的螺纹称为右旋螺纹莅茨媸闭敕较蛐进的螺纹称为左旋螺纹。
在上述五项要素中，改变其中任何一项，都会得到不同规格的螺纹。因此，相互旋合的内、外螺纹这五项要素必须相同。
图7-5 螺纹的旋向
为了便于设计和制造，国家标准规定了一些标准的牙型、大径和螺距。凡是这三项都符合国家标准的称为标准螺纹；牙型符合标准而大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(如矩形螺纹)。
螺纹按其真实投影来画比较麻烦，实际上也没有必要。因此，制图标准对螺纹（外螺纹和内螺纹）画法作了如下规定：
（1）外螺纹的规定画法
1)外螺纹不论其牙型如何，在平行于螺杆轴线的投影面的视图上，螺纹的牙顶线（表示大径的直线）用粗实线表示，牙底线（表示小径的直线）用细实线表示；螺杆轴端的倒角和倒圆部分也应画出。图7－6所示。
2)在垂直于螺纹轴线的投影面的视图上，螺纹的牙顶圆（表示大径的圆）用粗实线表示，表示牙底圆（表示小径的圆）的细实线只画约3/4圈（画图时一般可近似地取d1≈0.85d）；此时螺杆上的倒角投影省略不画。如图7-6所示。
图7-6 外螺纹的规定画法
a）外形 b）一般画法
3) 有效螺纹的终止界线(简称螺纹终止线)用粗实线表示，其画法如图7－6所示。
4）螺纹的收尾部分（称为螺尾）在图上一般不画。
（2）内螺纹的规定画法
1)内螺纹不论其牙型如何，在平行于螺孔轴线的投影面的剖视图中，牙顶线（表示小径的直线）用粗实线表示，牙底线（表示大径的直线）用细实线表示；在剖视图或断面图中剖面线都必须画到粗实线；螺孔上的倒角和倒圆部分也应画出。如图7-7所示。
图7-7 内螺纹的规定画法
a）外形 b）剖视图画法
2)在垂直于螺纹轴线的投影面的视图上，螺纹的牙顶圆（表示小径的圆）用粗实线表示（画图时可近似地取D1≈0.85D），牙底圆（表示大径的圆）用细实线表示，且只画约3/4圈。此时螺孔上的倒角投影省略不画,如图7-7所示。
3)螺尾一般省略不画。
4)绘制不穿通的螺纹孔时，一般应将钻孔深度与螺纹部分的深度分别画出，并标上尺寸(图7－8)。加工不穿通的螺孔时，先按螺纹小径钻孔，后用丝锥攻丝(图7－8b)。钻头的锥顶角一般做成118°，在孔底部形成118°的锥顶角。画图时此角按120°画出，但不必标注尺寸。如图7－8a所示。
图7-8 不穿通螺孔的画法
a）钻孔深度 b）攻丝深度
5）螺孔不剖开时，不可见螺纹的所有图线均按虚线绘制，如图7－9所示。
图7-9 不剖时内螺纹的画法
（3）螺纹联接的画法(图7－10)
以剖视图表示内、外螺纹的连接，旋合部分按外螺纹的画法绘制，其余部分均n各自的画法绘制，如图7－10所示。画图时应注意：表示内、外螺纹牙顶的粗实线和牙底的细实线必须对齐；当画螺纹联接部位的断面图时，在断面图上两紧固件的剖面线方向应相反，如图7-10b中A-A所示。
图7-10 剖视图中螺纹联接的画法
a）通孔 b）不通孔
如图7-11所示，为不通孔时螺纹联接的画法，注意螺孔底部的绘制。
图7-11 不通孔螺纹联接的画法
（4）螺纹牙型的表示方法
当需要表示螺纹牙型时，可采用局部剖视图或局部放大图绘制(图7－12)。
图7-12 螺纹牙型表示法
a）梯形外螺纹 b）梯形内螺纹 c）矩形螺纹
2.螺纹的标注
螺纹的种b很多，但规定画法却相同，在图上对标准螺纹只能用螺纹代号或标记来区别它们的不同。普通螺纹、梯形螺纹及管螺纹的标注方法如下：
(1) 普通螺纹的标注
普通螺纹的完整标记由螺纹规格代号、螺纹公差代号及螺纹b合长度代号三部分组成，其格式为：
螺纹规格代号—螺纹公差带代号—螺纹旋合长度代号
牙型代号 公称直径 × 螺距 旋向－中径公差带代号 顶径公差带代号－ 旋合长度代号
1)普b螺纹的牙型代号为“M”,公称直径指螺纹大径。
螺纹副(内、外螺纹旋合在一起）标记中的内、外螺纹公差带代号用斜线分开，斜线前后分别表示内、外螺纹公差带代号。例如M20×2－6H/6g。
2)旋合长度是指内、外螺b旋合在一起的有效长度，普通螺纹的旋合长度分为三组，分别称为短旋合长度、中旋合长度和长旋合长度，相应代号为S、N、L。相应的长度可根据螺纹公称直径及螺距从标准中查出。当为中旋合长度时，“N” 省略标注。
3)普通螺纹精度等级：根据螺纹的公差带和短、中、长三组旋合长度，螺纹的精度又分为精密级、中等级和粗糙级三种。在一般情况下多采用中等级。
表7-1 普通螺纹的标注
(2) 梯形螺纹的标注
梯形螺纹的完整标注的内容和格式为：
螺纹代号 - 中径公差带代号 - 旋合长度代号
其中螺纹代号内容：Tr 公称直径 × 导程（螺距） 旋向
梯形螺纹的标注见表7-2。
表7-2 梯形螺纹的标注
3.螺纹紧固件及其比例画法
(1) 常用的螺纹紧固件有螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈等。这些零件的尺寸都已标准化，在技术文件上只须注出其标记即可。
(2) 螺纹紧固件的比例画法
设计机器时，经常会用到螺栓、螺母、垫圈等螺纹紧固件，它们的各部分尺寸可以从相应的国家标准中查出，由螺栓的螺纹规格尺寸d、螺母的规格尺寸D、垫圈的公称尺寸d，按d或D进行比例折算，得出各部分尺寸后按近似画法绘制。
1)六角头螺栓。六角头头部系由六棱柱经倒角30°而形成，故每个棱面上均产生双曲线)，这些曲线可由圆弧代替(图7－13)。画法步骤如下：
图7-13 六角头部曲线的近似画法
①画出六棱柱的投影。
②以R＝1.5d为半径画弧与顶面的投影相切，并与右边两棱线交于1、2两点。
③由2点做水平线，与相邻的棱线交于3点，平分线段2－3得点4。
④以点4为圆心，4点至1点的距离为半径画弧1点至5点，最后过点5作30°的倒角线。左边一段曲线画法与此相同。
六角头螺栓的各部分尺寸与螺纹大径d的比例关系如图7－14a所示。
(2)六角头螺母。六角头螺母各部分尺寸与螺纹大径D的比例关系如图7－14b所示。表面交线的画法与六角头螺栓头部的画法相同。
(3)垫圈。垫圈各部分尺寸按与它相配的螺纹紧固件的大径d的比例关系画出(图7a14c)。
(4)双头螺柱。双头螺柱的外形可按图7－14d的简化画法给制。各部分尺寸与大径d的比例关系如图中所示。
图7-14 单个螺纹紧固件0比例画法
a）螺栓 b）螺母 c）垫圈 d）螺柱
4.螺纹紧固件联接的画法
(1) 螺栓联接
螺栓联接是将螺栓杆身穿过两个零件的通孔，再用螺母旋紧而将两个零件固定在一起的一种连接方式(图7－15)。
图7-15 螺栓联接
1)螺栓、螺母、垫圈按大径d的比例关系绘制，其余部分的比例关系如图中所示。
2)螺栓的有效长度l应先按下式求出：
l＝δ1＋δ2＋h+m+a
然后再从附表2－4中选出相近的标准长度l。
3)在画螺栓联接的装配图时，应遵循下列基本规定：
1)当剖切平面通过螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈等标准件的轴线时，这些零件均按未剖切绘制。
2)在剖视图中，两相邻零件的剖面线方向应相反，但同一个零件在各个剖视图中，其剖面涞姆较蚝图渚嘤ο嗤。
3)两零件的接触面应画成一条线，不得画成两条线或加粗。
(2)螺柱连接
用螺柱连接零件时，先将螺涞男入端旋入一个零件的螺孔中，再将另一个带孔的零件套入螺柱，然后放入垫圈、用螺母旋紧(图7－16)。
图7-16 螺柱联接
1)各部分画图尺寸的比例关系与螺栓连接相同。若采用弹簧垫圈，其尺寸可按d2＝1.6d、s＝0.25d绘制。
2)双头螺柱的有效长度l可先按下式算出：
l＝δ＋h+m+a
选取相近的标准长度。
3)双头螺柱旋入端长度bm的值与带螺孔的被连接件的材料有关。材料为钢或青铜时取bm=d，材料为铸铁时，取bm=1.25～1.5d，材料为铝时，取bm=2d。
4)机件上螺孔的螺纹深度应大于旋入端螺纹长度bm，画图时，螺孔的螺纹深度可按bm+0.5d画出，钻孔深度可按bm＋d画出。
(3)螺钉连接
用螺钉连接两个零件时，隙じ瞬看┕一个零件的通孔而旋入另一零件的螺孔，靠螺钉头部支承面压紧将两个零件固定一起。
螺钉根据头部形状不同有许多型式。图7－17是几种常见螺钉装配图的比例画法。画图时应注意下列几点：
图7-17 螺钉联接
①螺钉的有效长度l先按下式估算：l＝δ＋bm，bm根据带螺孔的被连接零件的材料而定，取值可参考双头螺柱中所述。然后从附录二附表中选取相近的标准长度l。
②为了使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(图7－17b)，或在螺杆的全长上都有螺纹(图7－17a、c)。
③螺钉头部的一字槽和十字槽在俯视图上，画成与中心线成45°(图7－17)，可以涂黑。
