华北理工大学：《工程图学》课程授课教案（B讲稿）第26讲 第八章简介

华北理工大学《工程图学B》课程名称第周第讲课程 第 26 讲第8章第1讲第8章标准件和常用件授课章节第一节螺纹及螺纹紧固件1、掌握标准件及常用件的概念目的要求2、掌握螺纹、螺纹紧固件、齿轮、键、销连接的规定画法重 点螺纹的规定画法难点倒角处螺纹的画法及内外螺纹连接的画法多媒体教学，采用动画演示、模型分析、启发引导的教学方式。教学方法教学手段板书与多媒体结合。时间分配导入5分钟，课程内容85分钟。主要内容【课程导入】第七章我们学习了关于“机件常用的表达方法”，这里的机件指的是机器中的一般件或专用件。但在各种机械、仪器和设备中，广泛应用螺栓、螺钉、螺母、键、销及齿轮等零件，这些零件因为使用量庞大，为了便于设计、制造和使用，国家标准对它们的结构、尺寸和技术要求全部或部分地实行了标准化，加工时就可以使用标准的切削刀具或专用机床，进行大批量生产，从而简化设计、减少加工成本。画图时，为了提高画图效率，对上述零件的某些形状和结构不必按真实投影绘制，而是根据国家标准规定的画法、代号和标记进行绘图和标注。【本章课程的内容】：第八章标准件和常用件对于螺栓、螺钉、螺母、键、销等这些零件使用量很大，为了便于设计、制造和使用，所以对于它们的结构、尺寸、和技术要求全部实行了标准化。标准件对于常用的齿轮等零件的结构、尺寸、技术要求部分标准化了，且部分重要参数实行了系列化。L常用件标准件和常用件在加工时可以使用标准刀具或专用机床，进行成批量的生产。绘图时不必按真实投影绘制，是根据国标规定的画法、代号和标记进行绘制和标注。s8—1螺纹的规定画法和标注

1 华北理工大学 课程名称 《工程图学 B》 第 周 第 讲 课程 第 26 讲 第 8 章 第 1 讲 授课章节 第 8 章 标准件和常用件 第一节 螺纹及螺纹紧固件 目的要求 1、 掌握标准件及常用件的概念 2、 掌握螺纹、螺纹紧固件、齿轮、键、销连接的规定画法 重 点 螺纹的规定画法 难 点 倒角处螺纹的画法及内外螺纹连接的画法 教学方法 多媒体教学，采用动画演示、模型分析、启发引导的教学方式。 教学手段 板书与多媒体结合。 时间分配 导入 5 分钟，课程内容 85 分钟。 主要内容 【课程导入】 第七章我们学习了关于“机件常用的表达方法”，这里的机件指的是机器中的一般件或 专用件。但在各种机械、仪器和设备中，广泛应用螺栓、螺钉、螺母、键、销及齿轮等零件， 这些零件因为使用量庞大，为了便于设计、制造和使用，国家标准对它们的结构、尺寸和技 术要求全部或部分地实行了标准化，加工时就可以使用标准的切削刀具或专用机床，进行大 批量生产，从而简化设计、减少加工成本。画图时，为了提高画图效率，对上述零件的某些 形状和结构不必按真实投影绘制，而是根据国家标准规定的画法、代号和标记进行绘图和标 注。 【本章课程的内容】： 第八章 标准件和常用件 §8—1 螺纹的规定画法和标注

螺纹的定义及作用、1、螺纹：是指在螺钉、螺母或丝杠上的螺牙结构2、作用：螺纹有两种功能，即传动功能与连接功能，二、螺纹的形成及工艺结构1.螺纹的形成螺纹是平面图形沿着圆柱（锥）面作圆柱螺旋线运动而形成。圆柱螺旋线如右图。螺纹是指在圆柱（锥）表面上，沿着螺旋线所形成的、具有相同剖面的连续凸起和沟槽。如右图。2.螺纹的加工方法（1）车削螺纹（2）板牙和丝锥加工螺纹3.螺纹的工艺结构(1)倒角或倒圆：为了便于装配、防止螺纹起始圈损坏及保护操作者，常在螺纹的起始处加工成便于安装的形式，如倒角、倒圆等。（2）螺尾：车削螺纹时，因加工的刀具要退刀或其它原因，螺纹的末尾部分产生不完整的牙型，称为螺尾。（3）退刀槽：为了避免产生螺尾，可以在螺纹末尾处加工出一槽，称为退刀槽。然后再车削螺纹。三、螺纹的要素1.牙型在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状，称为螺纹牙型。它有三角形、梯形、锯齿形和矩形等。不同的螺纹牙型，有不同的用途。2.螺纹直径（1）大径（公称直径）是螺纹的最大直径，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，用d（外螺纹）或D（内螺纹）表示。（2）小径是螺纹的最小直径，即与外螺纹牙底或内螺纹牙项相重合的假想圆柱面的直径称为小径，用d1（外螺纹）或Di（内螺纹）表示。（3）中径在大径与小径圆柱之间有一假想圆柱，在其母线上牙形的沟槽和凸起宽度相等。此假想圆柱称为中径圆柱，其直径称为中径。3.爆纹线数n有单线和多线之分：沿一条螺旋线形成的螺纹为单线螺纹（常用）：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。同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点的轴向距离，称为导程。单线螺纹的导程等于螺距，即Ph=P；多线螺纹的导程等于线数乘螺距，即Ph=nP。5.旋向螺纹分右旋和左旋两种，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。工程上常用右旋螺纹。四、螺纹的规定画法2

2 一、 螺纹的定义及作用 1、螺纹：是指在螺钉、螺母或丝杠上的螺牙结构 2、作用：螺纹有两种功能，即传动功能与连接功能。 二、螺纹的形成及工艺结构 1.螺纹的形成 螺纹是平面图形沿着圆柱（锥）面作圆柱螺旋线 运动而形成。圆柱螺旋线如右图。 螺纹是指在圆柱（锥）表面上，沿着螺旋线所形 成的、具有相同剖面的连续凸起和沟槽。如右图。 2. 螺纹的加工方法 （1）车削螺纹 （2）板牙和丝锥加工螺纹 3.螺纹的工艺结构 (1)倒角或倒圆：为了便于装配、防止螺纹起始圈损坏及保护操作者，常在螺纹的起始处 加工成便于安装的形式，如倒角、倒圆等。 （2）螺尾 ：车削螺纹时，因加工的刀具要退刀或其它原因，螺纹的末尾部分产生不完 整的牙型，称为螺尾。 （3）退刀槽：为了避免产生螺尾，可以在螺纹末尾处加工出一槽，称为退刀槽。然后再 车削螺纹。 三、螺纹的要素 1.牙型 在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状，称为螺纹牙型。它有三角形、梯形、锯齿 形和矩形等。不同的螺纹牙型，有不同的用途。 2.螺纹直径 （1）大径（公称直径）是螺纹的最大直径，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，用 d（外螺纹）或 D（内螺纹）表示。 （2）小径 是螺纹的最小直径，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， 称为小径，用 d1（外螺纹）或 D1（内螺纹）表示。 （3）中径 在大径与小径圆柱之间有一假想圆柱，在其母线上牙形的沟槽和凸起宽度相等。 此假想圆柱称为中径圆柱，其直径称为中径。 3.螺纹线数 n 有单线和多线之分：沿一条螺旋线形成的螺纹为单线螺纹（常用）；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。 同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点的轴向距离，称为导程。 单线螺纹的导程等于螺距，即 Ph＝P；多线螺纹的导程等于线数乘螺距，即 Ph＝nP。 5.旋向 螺纹分右旋和左旋两种，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。工程上常用右旋螺纹。 四、螺纹的规定画法

1.外螺纹的画法外螺纹的大径画成粗实线，小径画成细实线，完整螺纹的终止线用粗实线表示。圆视图中，表示牙底的细实线圆只画约3/4圈，倒角不画。在螺杆的倒角或倒圆内的部分也应画出。牙顶线牙底线螺纹终止线倒角圆画到倒不画角部分2.内螺纹的画法当用部视图表达内螺纹时，其小径用粗实线，大径用细实线表示：在圆视图上，表示大径圆用细实线只画约3/4圈，倒角圆省略不画，螺纹的终止线用粗实线表示，剖面线画到粗实线处。3.内外螺纹连接的画法内外螺纹旋合时，画法的三步走(1)以外为主：在剖视图中，旋合部分按外螺纹的画法表示：未旋合部分按内外螺纹各自的规定画法表示。(2)大小径对齐：外螺纹与内螺纹的大小径均互为延长线，只是粗细不同。(3)顺轴不剖实心件：在螺纹连接的剖视图中，当剖切平面通过实心螺杆的轴线时，螺杆按不剖绘制。IAIBAAB-BIA IB在剖视图中，部面线应画到粗实线为止；当两零件相邻接时，在同一剖视图中，其剖面线的倾斜方向应相反或方向一致但间隔距离不同。五、螺纹的种类和标注3

3 1.外螺纹的画法 外螺纹的大径画成粗实线，小径画成细实线，完整螺纹的终止线用粗实线表示。圆视图 中，表示牙底的细实线圆只画约 3／4 圈，倒角不画。 在螺杆的倒角或倒圆内的部分也应画出。 2.内螺纹的画法 当用剖视图表达内螺纹时，其小径用粗实线，大径用细实线表示；在圆视图上，表示大 径圆用细实线只画约 3/4 圈，倒角圆省略不画，螺纹的终止线用粗实线表示，剖面线画到粗 实线处。 3.内外螺纹连接的画法 内外螺纹旋合时，画法的三步走 （1） 以外为主：在剖视图中，旋合部分按外螺纹的画法表示；未旋合部分按内外螺 纹各自的规定画法表示。 （2） 大小径对齐：外螺纹与内螺纹的大小径均互为延长线，只是粗细不同。 （3） 顺轴不剖实心件：在螺纹连接的剖视图中，当剖切平面通过实心螺杆的轴线时， 螺杆按不剖绘制。 在剖视图中，剖面线应画到粗实线为止；当两零件相邻接时，在同一剖视图中，其剖面 线的倾斜方向应相反或方向一致但间隔距离不同。 五、螺纹的种类和标注

1.螺纹的种类螺纹按用途分为连接螺纹和传动螺纹两类螺纹传动螺纹联接螺纹普通螺纹管螺纹矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹用螺纹密封粗牙的管螺纹非螺纹密封细牙的管螺纹2.螺纹的标注方法（1）普通螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹标注通式：特征代号公称直径X导程（P螺距）－旋向-中径、顶径公差带代号旋合长度大餐羊线螺效只标把螺距LHM、T、BLVS（2）管螺纹的注法在水管、油管、煤气管的管道连接中常用管螺纹，管螺纹分为非螺纹密封的内、外管螺纹和用螺纹密封的管螺纹。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。注意：尺寸代号不是管子的外径，也不是螺纹的大径，而是指管螺纹用于管子孔径英寸的近似值。公差等级代号对外螺纹分A、B两级标注，内螺纹不标记。管娱纹标主特殊G1/2标注从大径引出IA六、螺纹紧固件的画法和标记螺纹紧固件是指带有螺纹的专用零件（如螺钉、螺母）及配件垫圈，用以连接两个及两个以上零件。1、常用螺纹紧固件的种类及标记（1)、种类常用的螺纹紧固件有：螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母、垫圈等。（2）、标记名称标准编号公称尺寸（螺纹主要尺寸×螺纹紧固件的公称长度）举例：螺栓GB5780-86M20X702、螺纹紧固件连接画法（简化比例画法）（1）螺纹紧固件连接三种形式：螺栓连接、螺柱连接、螺钉连接。4

4 1.螺纹的种类 螺纹按用途分为连接螺纹和传动螺纹两类 2.螺纹的标注方法 （1） 普通螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹标注通式： （2）管螺纹的注法 在水管、油管、煤气管的管道连接中常用管螺纹，管螺纹分为非螺纹密封的内、外管螺 纹和用螺纹密封的管螺纹。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。 注意：尺寸代号不是管子的外径，也不是螺纹的大径，而是指管螺纹用于管子孔径英寸 的近似值。公差等级代号对外螺纹分 A、B 两级标注，内螺纹不标记。 六、螺纹紧固件的画法和标记 螺纹紧固件是指带有螺纹的专用零件（如螺钉、螺母）及配件垫圈，用以连接两个及两 个以上零件。 1、常用螺纹紧固件的种类及标记 （1）、种类 常用的螺纹紧固件有：螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母、垫圈等。 （2）、标记 名称 标准编号 公称尺寸（ 螺纹主要尺寸×螺纹紧固件的公称长度） 举例： 螺栓 GB 5780-86 M20×70 2、螺纹紧固件连接画法（简化比例画法） （1）螺纹紧固件连接三种形式：螺栓连接、螺柱连接、螺钉连接

螺栓连接组螺柱连接组螺钉连接组(1)规定画法规定画法：「结构上的简化：省略倒角和退刀槽（简化画法）儿尺寸上的简化：即比例画法，即所有尺寸都与螺纹大径成比例。(3）装配图规定画法两个零件的接触面一条线用部面线区分不同零件顺轴不剖实心件、标准件(4）画图举例1）螺栓连接a螺栓连接的连接原理及比例画法b螺栓连接三视图的画法及注意事项注意螺栓端部的螺纹不画倒角圆注：主、左视图高平齐俯、左视图宽相等2)螺柱连接a螺柱连接连接原理、比例画法及注意事项b螺柱连接主俯视图的画法5

5 螺栓连接组 螺柱连接组 螺钉连接组 （1） 规定画法 (3) 装配图规定画法 (4) 画图举例 1) 螺栓连接 a 螺栓连接的连接原理及比例画法 b 螺栓连接三视图的画法及注意事项 2) 螺柱连接 a 螺柱连接连接原理、比例画法及注意事项 b 螺柱连接主俯视图的画法

3）螺钉连接a螺钉连接连接原理、比例画法及注意事项b螺钉连接主俯视图的画法s8—2齿轮一、齿轮的功用

6 3) 螺钉连接 a 螺钉连接连接原理、比例画法及注意事项 b 螺钉连接主俯视图的画法 §8—2 齿轮 一、齿轮的功用

齿轮是应用非常广泛的传动件，用以传递动力和运动，并具有改变转速和转向的作用。常见的齿轮传动形式有三种。二、齿轮的分类圆柱齿轮传动一一用于两平行轴之间的传动。圆锥齿轮传动一一用于两相交轴之间的传动。蜗轮蜗杆传动一一用于两交叉轴之间的传动。d三、圆柱齿轮圆柱齿轮按其齿线方向可分为：直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和人字齿轮。本节主要介绍标准直齿圆柱齿轮几何要素的名称、代号和尺寸计算。1、标准直齿圆柱齿轮各几何要素的名称及代号主要以下概念：①齿数z轮齿的个数，它是齿轮计算的主要参数之一。②齿顶圆da通过齿轮各齿顶端的圆，称为齿顶圆③齿根圆df通过齿轮各齿槽根部的圆，称为齿根圆。④分度圆d齿轮上一个约定的假想圆，齿轮设计和加工时计算尺寸的基准圆称为分度圆。在该圆上齿槽宽e与齿厚s相等，即e=s。③节圆d两齿轮啮合时，位于连心O0上的两齿廓接触点P，称为节点。分别以OfO,为圆心。O,P、O,P为半径所作的两相切的圆称为节圆。正确安装的标准齿轮d=d。③齿距p、齿厚s、齿槽e在分度圆上，相邻两齿廓对应点之间的弧长为齿距，p=s+e：在标准齿轮中，分度圆上e=s=P/2。?齿高h、齿顶高ha、齿根高h轮齿在齿顶圆与齿根圆之间的径向距离为齿高；齿顶圆与分度圆的径向距离为齿顶高：分度圆与齿根圆的径向距离为齿根高。③模数m由于齿轮的分度圆周长=zp=d，则d=zp/π，为计算方便，将p/π称为模数m，则d=mZ。模数是设计、制造齿轮的重要参数。模数的数值已标准化，如p179表8-4所示。2、计算公式7

7 齿轮是应用非常广泛的传动件，用以传递动力和运动，并具有改变转速和转向的作 用。常见的齿轮传动形式有三种。 二、齿轮的分类 圆柱齿轮传动——用于两平行轴之间的传动。 圆锥齿轮传动——用于两相交轴之间的传动。 蜗轮蜗杆传动——用于两交叉轴之间的传动。 三、圆柱齿轮 圆柱齿轮按其齿线方向可分为：直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和人字齿轮。 本节主要介绍标准直齿圆柱齿轮几何要素的名称、代号和尺寸计算。 1、 标准直齿圆柱齿轮各几何要素的名称及代号 主要以下概念： ①齿数 z 轮齿的个数，它是齿轮计算的主要参数之一。 ②齿顶圆 da 通过齿轮各齿顶端的圆，称为齿顶圆 ③齿根圆 df 通过齿轮各齿槽根部的圆，称为齿根圆。 ④分度圆 d 齿轮上一个约定的假想圆，齿轮设计和加工时计算尺寸的基准圆称为分 度圆。在该圆上齿槽宽 e 与齿厚 s 相等，即 e = s 。 ⑤节圆 d' 两齿轮啮合时，位于连心 O1O2 上的两齿廓接触点 P，称为节点。分别以 O1、 O2 为圆心。O1P、O2P 为半径所作的两相切的圆称为节圆。正确安装的标准齿轮 d'=d。 ⑥齿距 p、齿厚 s、齿槽 e 在分度圆上，相邻两齿廓对应点之间的弧长为齿距，p=s+e； 在标准齿轮中，分度圆上 e = s = P/2 。 ⑦齿高 h、齿顶高 ha、齿根高 hf 轮齿在齿顶圆与齿根圆之间的径向距离为齿高；齿 顶圆与分度圆的径向距离为齿顶高；分度圆与齿根圆的径向距离为齿根高。 ⑧模数 m 由于齿轮的分度圆周长=zp=πd，则 d=zp/π，为计算方便，将 p/π称为模 数 m，则 d=mz。模数是设计、制造齿轮的重要参数。模数的数值已标准化，如 p179 表 8-4 所 示。 2、计算公式

d=mzha=ham=1mhf=ha+c=ham+cm-ha+c)m=1.25md =d+2h, =m(z+2)必须至少要d, =d-2h, =m(z-2.5)记住这三个公式！d +d2="(z,+z2)a=223、圆柱齿轮的规定画法国家标准只对齿轮的轮齿部分作了规定画法，其余结构按齿轮轮廓的真实投影绘制。GB4459.2一2008规定齿轮画法为：齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制：分度圆和分度线用点画线。①直齿圆柱齿轮举例及画图：分度圆用长画短画线绘制当主视图不剖时齿根圆画为细线齿顶圆用粗实线齿根圆用细实线，也可省略不画若画成剖视图，轮齿部分按不剖处理，齿根线画粗实线②直齿圆柱齿轮剖视与视图画法对比；斜齿、人字齿圆柱齿轮的表达方法。4、直齿圆柱齿轮啮合的规定画法

8 3、圆柱齿轮的规定画法 国家标准只对齿轮的轮齿部分作了规定画法，其余结构按齿轮轮廓的真实投影绘制。 GB4459.2—2008 规定齿轮画法为：齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制；分度圆和分度线用点画线。 ① 直齿圆柱齿轮举例及画图： ② 直齿圆柱齿轮剖视与视图画法对比；斜齿、人字齿圆柱齿轮的表达方法。 4、直齿圆柱齿轮啮合的规定画法

一记好晒合区中五条线的画法及间隔两个齿轮的齿宽相同时福分度圆用长画短画线绘齿顶间粗实线：虚线齿根圆粗实线s8—3键、销键的功用、种类及标记1、键的功用用键将轴与轴上的传动件（如齿轮、皮带轮等)联接在一起，以传递扭矩。2、键的种类键是标准件，种类很多，常用的键有平键、半圆键、钩头楔键和花键等多种。普通平键半圆型键钩头楔键花键3、普通平键的种类标记（1）普通平键的分类普通平键有圆头（A型）、平头（B型）、单圆头（C型）三种类型

9 §8—3 键、销 一、 键的功用、种类及标记 1、键的功用 用键将轴与轴上的传动件(如齿轮、皮带轮等)联接在一起，以传递扭矩。 2、键的种类 键是标准件，种类很多，常用的键有平键、半圆键、钩头楔键和花键等多种。 普通平键 半圆型键 钩头楔键 花键 3、普通平键的种类标记 （1）普通平键的分类 普通平键有圆头（A 型）、平头（B 型）、单圆头（C 型）三种类型

0（2）标记形式三项内容：名称国标标号公称尺寸（键宽b×键高h×键长L）例1：键16×10×100GB/T1096表示：圆头普通平键(A)型，宽度=16mm，高度=10mm，长度=100mm。例2：键B18X11X110GB1096-90表示：平头普通平键（B型），宽度=18mm，高度=11mm，长度=110mm。除A型省略型号外，B型和C型要注出型号。4、键连接的画法及尺寸标注（1）键槽的主要参数键联结时，要先在轴上和轮毂上加工出键槽。根据轴径大小选择键的断面尺寸b和h，L是比轮毂尺寸短5-10mm，查表取标准值。键槽尺寸通过查阅国家标准即可获得。轮上键槽的主要参数轴上键槽的主要参数（2）键槽的表达方法例1：轴上的键槽采取断面图表达轴上键槽的表达方法简化画法25BIAIA例2：齿轮上的键槽采取断面图表达10

10 （2） 标记形式 三项内容： 名称 公称尺寸（键宽 b×键高 h×键长 L） 国标标号 例 1：键 16×10×100 GB/T 1096 表示：圆头普通平键(A)型，宽度=16mm，高度 =10mm，长度=100mm。 例 2：键 B 18×11×110 GB1096-90 表示：平头普通平键（B 型），宽度=18mm， 高度=11mm，长度=110mm。除 A 型省略型号外，B 型和 C 型要注出型号。 4、键连接的画法及尺寸标注 （1）键槽的主要参数 键联结时，要先在轴上和轮毂上加工出键槽。 根据轴径大小选择键的断面尺寸 b 和 h，L 是比轮毂尺寸短 5-10mm，查表取标准值。 键槽尺寸通过查阅国家标准即可获得。 （2）键槽的表达方法 例 1： 轴上的键槽采取断面图表达 例 2：齿轮上的键槽采取断面图表达