十九、螺纹及常用螺纹紧固件(2017.7)

【学习引导】

机器设备经常要通过螺纹紧固件连接相关零件，以实现零件的装配安装，常用到的有螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈等，如图19-1所示。在绘图时，对螺纹以及这些标准件的结构和形状，不必完全按其真实投影画出，而是根据相应的规定画法、代号和标记进行绘制和标注。

图19-1  常用的螺纹紧固件

本节将重点介绍螺纹的形成，螺纹各部分名称及要素，螺纹的规定画法，常用螺纹的种类及标注，常用螺纹紧固件的画法等内容，并完成如下绘图演练。

1）已知被连接件厚δ1=20mm、δ2=30mm，螺栓M20，螺母M20，平垫圈20，用近似画法绘制如图19-2a所示的螺栓连接。

2）已知被连接件厚δ1=28mm、δ2=50mm，双头螺柱M16，螺母M16，弹簧垫圈16，螺孔零件材料为铸铁，用近似画法绘制如图19-2b所示的双头螺柱连接。

图19-2  螺栓连接与双头螺柱连接

【学习目标】

1）了解螺纹的形成。

2）了解和掌握螺纹各部分名称及要素。

3）掌握螺纹的规定画法。

4）了解螺纹的种类及其标注。

5）掌握常用螺纹紧固件的画法。

6）掌握常用螺栓连接、双头螺柱连接和螺钉连接的规定画法。

【实际演练】

一、分析

螺栓连接图和双头螺柱连接图均属于装配图，常采用近似画法或简化画法，画图时应遵守下列规定：

1）当剖切平面通过螺杆的轴线时，对于螺栓、螺柱、螺钉、螺母及垫圈等均按未剖切绘制，即只画外形。

2）在剖视图中，两相邻零件的剖面线方向应相反。但同一零件在各个剖视图中，其剖面线的倾斜方向和间隔应相同。

3）两个零件的接触面只画一条粗实线；凡不接触的表面，不论间隙多小，在途中都应画出间隙。如螺栓连接中。螺杆与被连接零件上孔之间就应画出两条件，以表示间隙。

螺栓连接，如图19-2a所示，是指将螺栓的杆身穿过两个被连接件的通孔，然后套上垫圈，再用螺母旋紧，使两个零件连接在一起的连接方式。

双头螺柱连接，如图19-2b所示，常用于被连接的零件之一较厚，或因结构的限制不宜用螺栓连接时，常采用双头螺柱连接。通常将较薄的零件加工出通孔，较厚的零件加工成不通的螺孔。装配时，现将螺柱的一端旋入螺孔，再将带通孔零件穿过另一端，最后套上垫圈拧紧螺母。

二、作图

1.螺栓连接（近似画法）

1）根据已知条件，可知选用螺栓、螺母和平垫圈类型，以及大径d。

2）确定螺栓的长度，根据被连接件厚度δ1、δ2，以及螺母和垫圈的厚度m、h，可以按下式计算出螺栓的长度l计。

l计 ≈ δ1 +δ2 + m + h + a

其中，a =（0.3 ～ 0.4）d取值。根据上式子算出的螺栓长度，再从相应的螺栓标准中选取接近的标准长度l。

３）先绘制两个被连接件及其通孔，再分别绘制螺栓、垫圈和螺母，即可完成螺栓连接的绘制，如图19-3所示。

图19-3 螺栓连接的画法

2.双头螺柱连接（近似画法）

1）根据已知条件，可知选用双头螺柱、螺母和弹簧圈类型，以及大径d。

2）确定双头螺柱旋入端长度bm，应根据被连接件的材料而定（钢bm=d；铸铁或铜bm=1.25d～1.5d；轻金属bm=2d），该螺孔材料为铸铁，选择1.25d。

3）确定双头螺柱长度（不包括旋入端），根据被连接件厚度δ1以及螺母和垫圈的厚度m、s，可以按下式计算出双头螺柱的长度l计。

l计 ≈ δ1 + m + h + a

其中，a　=（0.3～0.4）d取值。根据上式子算出的双头螺柱的长度（不包括选入端），再从相应的双头螺柱标准中选取接近的标准长度l。

4）绘制较厚被连接零件的内螺纹孔，其形成过程及画法，如图19-4所示。

图19-4  被连接零件内螺纹孔的形成过程及画法

5）依次绘制较薄零件及其通孔，双头螺柱、弹簧垫圈和螺母，即可完成双头螺柱连接的绘制，如图19-5所示。

图19-5 双头螺柱连接的画法

绘制双头螺柱连接应注意以下几点：

1）旋入端的螺纹终止线应与两被连接件的接触面平齐，表示旋入端已拧紧。

2）弹簧垫圈开口方向与水平呈60°并向左上倾斜绘制，槽宽取0.15d或用约两倍粗实线宽的粗实线绘制。

三、思考

螺栓连接图和双头螺柱连接图属于装配图，也可以采用简化画法。采用简化画法时：螺纹紧固件的工艺结构，如倒角、退刀槽、缩颈、凸肩均可省略不画；双头螺柱连接中，被连接零件螺孔的螺纹终止线允许画到孔底，如图19-6所示。

图19-6  螺栓连接和双头螺柱连接简化画法