第 8 章 标准件、齿轮、弹簧 8.1 螺纹

8. ２ 螺纹紧固件及其连接的画法

8.3 键和销

8.4 滚动轴承

8.5 齿轮

8.6 弹簧

8.1 螺纹8.1 螺纹

8.1.1 螺纹的要素

8.1.2 螺纹的种类

8.1.3 螺纹的规定画法

8.1.4 螺纹的标注

图 8-1 　　螺纹　

a) b)

螺纹是零件上一种常见的标准结构要素，加工在圆柱或圆锥外表面的螺纹称为外螺纹；加工在圆柱或圆锥内表面的螺纹称为内螺纹。

外螺纹 内螺纹

1. 螺纹 螺纹是在圆柱或圆锥表面上沿螺旋线形成的具有相同断面

（如三角形、矩形、锯齿形等）的连续凸起（牙）。

螺纹

8.1.1 螺纹的要素

螺纹的加工方法很多，常见加工螺纹的方法如图所示。

图 8-2 螺纹加工方法

a) 车外螺纹

c) 板牙加工外螺纹 d) 钻孔攻丝

b) 车内螺纹

2. 螺纹的要素（ 1 ）螺纹的牙型

沿螺纹轴线方向剖切，所得到的螺纹轮廓形状称为螺纹的牙型。常见的牙型有三角形、梯形、锯齿形、矩形 , 不同的牙型有不同的的用途。

a) 三角形 d) 矩形c) 锯齿形b) 梯形

图 8-3 　螺纹牙型

（ 2 ） 螺纹直径 大径（ d 、 D ）、小径（ d1 、 D1 ） 、中径（ d2 、 D2 ）

图 8-4 螺纹牙型和直径

公称直径：代表螺纹尺寸的直径，指螺纹大径的基本尺寸。

（ 3 ）螺纹的线数 n

图 8-5 螺纹的线数、导程和螺距

螺纹有单线和多线之分。沿一条螺纹线形成的螺纹称为单线螺纹；沿轴向等距分布的两条或两条以上的螺旋线形成的螺纹为多线螺纹。

a ）单线螺纹 b ）双线螺纹

（ 4 ） 螺距 P 和导程 Ph

图 8-5 螺纹的导程和螺距

相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，称为螺距 P 。 同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，称为导程 Ph 。

a ）单线螺纹 b ）双线螺纹

导程＝螺距 × 线数，即 Ph =Pn

（ 5 ） 螺纹的旋向

图 8-6 螺纹的旋向

螺纹的旋向有左旋和右旋之分：若顺着螺杆旋进方向观察，顺时针旋转时旋进的螺纹称右旋螺纹；逆时针旋转时旋进的螺纹称左旋螺纹。

a ）左旋螺纹 b ）右旋螺纹

注意： 内、外螺纹一般要成对使用。在内、外螺纹连接时，应

满足内、外螺纹连接的条件：螺纹的五个要素必须完全相同 ,

否则内、外螺纹不能互相旋合。

8.1.2 螺纹的种类

1 ．按螺纹要素分类 螺纹的五项基本要素，改变其中任何一项，就会得到不同规格的螺纹。为了便于设计、制造和选用，国家标准对螺纹的牙型、大径、螺距作了相应的规定，牙型、直径和螺距均符合国家标准的螺纹，称为标准螺纹。螺纹牙型符合标准规定，其他不符合标准规定的螺纹，称为特殊螺纹。三项都不符合标准规定的称非标准螺纹。

2 ．按螺纹的用途分类(1) 连接螺纹：用于各种紧固联接，如普通螺纹、管螺纹； (2) 传动螺纹：用于各种螺旋传动中，如梯形螺纹、锯齿形螺纹。它们的牙型、代号及用途见表 8-1 。

螺纹分类及特征代号 牙型及牙型角 说 明

 连

接

螺

纹

普通螺纹

粗牙普通螺纹(M)

用于一般零件的连接，是应用最广的连接螺纹

细牙普通螺纹(M)

在大径相同的情况下，他的螺距比粗牙螺纹小，多用于精密零件，薄壁零件或负荷大的零件

管

螺

纹

55° 非密封管螺纹(G)

用于非螺纹密封的低压管路的连接。如自来水管、煤气管等

55°

密封管螺纹

圆锥外螺纹(R)

用于螺纹密封的中高压管路的连接圆锥内螺纹(Rc)

圆柱内螺纹(Rp)

表 8-1 　常用标准螺纹的种类和代号

螺纹分类及特征代号 牙型及牙型角 说 明

传 

动 

螺  

纹

 

梯形螺纹（ Tr ）

传递动力用，如机床丝杠等

锯齿形螺纹（ B ）

传递单向动力，如螺旋压泵

表 8-1 常用标准螺纹的种类和代号 ( 续表 )

返 回

8.1.3 螺纹的规定画法

1 ．外螺纹的画法

图 8-7 外螺纹的画法

大径画粗实线

小径画细实线圆约画 3/4 圈细实

线

小径画入倒角

倒角在投影为圆的视图省略不画

小径画入倒角

d1≈0.85d

螺纹长度终止线画粗实线

a)

管子外壁加工有外螺纹，常要做局部剖视，来表达内部结构。

图 8-8 外螺纹螺尾的画法

螺尾部分一般不必画出，当需要表示螺尾时，用与轴线成 30° 的细实线绘制。

剖面线画到粗实线

终止线画小径止

图 8-7 外螺纹的画法

b)

2 ．内螺纹的画法(1) 内螺纹（螺孔）一般应画剖视图，画剖视图时：

(2) 内螺纹未取剖视时：

图 8-9 内螺纹的画法

大径线、小径线、螺纹终止线均画虚线。

小径画粗实线大径圆约画 3/4 圈细实线

剖面线画到粗实线 终止线画粗实线

D D1

大径画细实线大径不能画入倒角

(3) 绘制不穿通的螺孔时 ：

图 8-10 不穿通螺孔的画法

a) 钻孔 b) 攻丝 c) 螺纹孔画法

钻孔深 - 螺孔深 =0.5D

D

螺孔深

钻孔深

3 ．内、外螺纹连接的画法

图 8-11 内外螺纹连接的画法

内螺纹旋合长度外螺纹

大径、小径应对齐

AA

注意：•旋合部分按外螺纹的画法绘制。其余部分按个自画法绘制。

•表示大、小径的粗细实线要对齐，与倒角大小无关。

A

A

4 ．螺纹孔相贯线的画法

图 8-12 螺纹孔相贯线

两螺纹孔或螺纹孔与光孔相贯时，其相贯线按螺纹的小径画出。

8.1.4 螺纹的标注1 ．标准螺纹的标记

普通粗牙螺纹省略标记螺距；细牙螺纹标记螺距。

螺纹特征代号 螺纹公差带代号 旋合长度代号螺纹尺寸代号

(1) 螺纹特征代号 见表8-1。(2) 螺纹尺寸代号 内容及格式如下：

公称直径螺距（单线时）

或 Ph导程 (P 螺距 )(多线时 ) 旋向×

当旋向为右旋时，旋向省略标记；当旋向为左旋时标注“ LH ” 。 (3) 螺纹公差带代号普通螺纹标记中径与顶径公差带代号；梯形螺纹、锯齿形螺纹标记中径公差带代号。

(4) 旋合长度代号

螺纹旋合长度是指 : 两个相互配合的螺纹，沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度（螺纹端倒角不包括在内）。 螺纹旋合长度分短 (S) 、中 (N) 、长 (L) 三组 ；当旋合长度为 N 时，省略标记。

2 ．螺纹标注示例 (1) 普通螺纹 尺寸标注在内外螺纹的大径上。如表 10-2 所示。

(2) 管螺纹 标注方式是用指引线将公称直径指到大径上，如表 10-2 所示。其中公称直径不表示螺纹的大径值，而是指加工有螺纹的管子的通径，单位为英寸。如 G1/2 管螺纹， 1/2 表示管子的通径为 1/2in ，而螺纹的实际大径为 20.955mm 。

(3) 梯形螺纹、锯齿形螺纹 标注见表 8-2 所示。

表 8-2 标准螺纹的标注示例

螺纹类别 标 注 图 例 说 明

普通螺纹

细牙外螺纹

细牙螺纹螺距必须标注，中径和顶径公差带同为 5h ，右旋省略不标注，旋合长度中等，省略标注

粗牙内螺纹

粗牙螺纹螺距不标注， LH 左旋，中径和顶径公差带相同，只标注一个代号 6H

内外螺纹旋合标记

内外螺纹旋合时，公差带代号用斜线分开，左侧为内螺纹公差带代号，右侧为外螺纹公差带代号

表 8-2 标准螺纹的标注示例 ( 续表 1)

螺纹类别 标 注 图 例 说 明

55°

非密封管螺纹

内螺纹

管螺纹的标注指向螺纹大径。内管螺纹的中径公差等级只有一种，省略标注

外螺纹

外管螺纹中径的公差等级为 A级，右旋省略不标注

表 8-2 标准螺纹的标注示例 ( 续表 2)

螺纹类别 标 注 图 例 说 明

梯形螺纹

外螺纹

梯形螺纹，螺距 8 ，单数，旋向左旋。中径公差带为 7e ，旋合长度为 N

梯形螺纹导程 12 ，螺距 3 ，线数 4 ，旋向右旋省略不注。中径公差带为 8e ，旋合长度为 60mm

表 8-2 标准螺纹的标注示例 ( 续表 2)

螺纹类别 标 注 图 例 说 明

梯形螺纹

内螺纹

梯形螺纹，螺距 6 ，单线，旋向右旋省略不注。中径公差带为 7H ，旋合长度为 L

内外螺纹旋合标记

梯形螺纹导，螺距 8 ，单线，旋向右旋省略不注。内螺纹中径公差带为 7H ，外螺纹中径公差带为 7e 。旋合长度为中等，省略不注

表 8-2 标准螺纹的标注示例 ( 续表 3)

螺纹类别 标 注 图 例 说 明

锯齿形螺纹

外螺纹

锯齿形螺纹，螺距 7 ，左旋，中径公差带代号为 7C ，旋合长度为 L

内螺纹

锯齿形螺纹，螺距 7 ，右旋省略不注，中径公差带代号为 7A, 旋合长度为中等，省略不注

3 ．特殊螺纹及非标准螺纹的标注

图 8-13 特殊螺纹及非标准螺纹的标注

特殊螺纹的标注，应在牙型符号前加注“特”字，并注出大径和螺距。非标准螺纹应画出牙型并注出所需尺寸及有关要求。

a) 特殊螺纹 b) 非标准螺纹

8.2 螺纹紧固件及其连接的画法8.2 螺纹紧固件及其连接的画法

8.2.1 常用螺纹紧固件的种类及标记

8.2.2 常用螺纹紧固件的画法

8.2.3 螺纹紧固件连接的画法

8.2.1 常用螺纹紧固件的种类及标记 1. 常用螺纹紧固件的种类

用螺纹起连接和紧固作用的零件称螺纹紧固件。它们的结构和尺寸都已经标准化，在机械设计中不需要单独绘制它们的图样，可以根据设计的要求从相应的国家标准中查出所需的结构尺寸。

六角螺母六角头螺栓 双头螺柱 六角开槽螺母

图 8-14 常用的螺纹紧固件

平垫圈 弹簧垫圈 圆螺母用止动垫圈 圆螺母

内六角圆柱头螺钉 开槽圆柱头螺钉 开槽沉头螺钉 紧定螺钉

图 8-14 常用的螺纹紧固件 ( 续 )

2. 常用螺纹紧固件的标记 表 8-3 　常用螺纹连接件的标记

表示 A 级，螺纹规格 d = M10 ，公称长度 l = 50mm

名称及国标号 图 例 标记及说明

六角头螺栓A 和 B 级

GB/T 5782-2000

螺栓 GB/T 5782 M10 × 50

双头螺柱（ bm=d ）GB/T 897-1988

螺柱 GB/T 897 AM10 × 45

表示 A 型双头螺柱， 螺纹规格 d=M10 ，公称长度 l = 45mm 。若为 B 型，则省略标记 "B”

螺钉 GB/T 67 M10×50

公称长度在 40mm 以内时为全螺纹

开槽盘头螺钉GB/T 67-2000

表 8-3 　常用螺纹连接件的标记 ( 续表 1)

名称及国标号 图 例 标记及说明

开槽沉头螺钉GB/T 68-2000

开槽锥端紧定螺钉GB/T 71-1985

1 型六角螺母A 和 B级

GB/T 6170-2000

螺钉 GB/T 68 M10×50

公称长度在 45mm 以内时全螺纹

螺钉 GB/T 71 M12×35

螺母 GB/T 6170 M12

表 8-3 　常用螺纹连接件的标记 ( 续表 2)

名称及国标号 图 例 标记及说明

垫圈 GB/T 97.1 12平垫圈 A级

GB/T 97.1-2002

标准型弹簧垫圈GB/T 93-1987

与螺纹规格 M12 配用的平垫圈，性能等级为 140HV

垫圈 GB/T 93 12

与螺纹规格 M12 配用的弹簧垫圈

8.2.2 常用螺纹紧固件的画法

1. 根据已知螺纹连接件的规格尺寸，从相应标准件表中查出各部分的具体尺寸。

绘制螺纹紧固件，一般有两种画法：

如 : 螺栓 GB5782 M20×80 ，可从相应的附表中查到各部分尺寸：

螺栓直径　 d ＝ 20 　　　 螺栓头厚　 k ＝ 12.5螺纹长度　 b ＝ 46 　　　 公称长度 l ＝ 80六角头对边距 s ＝ 30 　　 六角头对角距 e ＝ 33.53

dk l

e

s

b

2. 根据螺纹公称直径 d 、 D ，按比例关系计算出各部分的尺寸，近似画出螺纹连接件。

图 8-15 螺纹紧固件近似画法

连

图 8-15 螺纹紧固件近似画法 ( 续 )

8.2.3 螺纹紧固件连接的画法 螺纹紧固件连接的基本形式有：螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接。

图 8-16 螺纹紧固件连接

a) c)b)

画装配图时，应按以下规定：① 两零件的接触面画一条线，不接触面画两条线。

② 相邻两零件的剖面线应不同，要方向相反或间隔不等。 但同一零件在各视图中的剖面线方向和间隔应一致。

③ 在剖视图中，若剖切平面通过螺杆的轴线时，这些紧固件按不剖绘制。

④ 螺纹紧固件的工艺结构，如倒角、退刀槽、缩颈、凸肩等均可省略不画。

⑤ 在装配图中，不通孔的螺纹孔可不画出钻孔深度，按有效螺纹部分的深度（不包括螺尾）画出。

1. 螺栓连接的画法 螺栓连接常用的紧固件有螺栓、螺母、垫圈。它用于被连接件都不太厚，能加工成通孔且要求连接力较大的情况。先在被连接零件上加工螺栓孔，孔径应大于螺栓直径，将螺栓插入螺栓孔中，放上垫圈，放上螺母，即完成螺栓连接。 装配图中 , 螺栓连接通常采用比例画法。

图 8-17 螺栓连接

动画

螺栓

螺母

垫片

图 8-18 螺栓连接比例画法

查标准，取最接近的标准长度值。

螺栓的公称长度按下式计算 :

L=δ1+δ2+h+m+a

a=0.3d0.

8d

2.2d

0.15

dd

2d

L

2d

0.7d

a

mh

L

δ1δ2

螺栓

被连接零件

垫片

螺母

1.1d

1.1d

通过螺栓轴线剖切螺栓、螺母、垫圈按不剖画

相邻的接触表面只画一条线

相邻的不接触表面画两条线

不同的零件剖面线要不一致

图 8-19 螺栓连接比例画法 ( 续 )

0.8d

2.2d

0.15

d

d

2d

L

2d

0.7d

螺栓

被连接零件

垫片

螺母

1.1d

1.1d

2. 螺钉连接的画法 螺钉连接不用螺母，它一般用于受力不大而又不需经常拆卸的地方。被连接零件中一个加工出螺孔，另一零件加工出通孔。

装配图中 , 螺钉连接通常采用比例画法。

图 8-20 螺钉连接

动画

螺钉的公称长度按下式计算：

查标准，取最接近的标准长度值。

旋入端的长度 bm与被旋入零件的材料有关：

L=δ+bm

图 8-21 螺钉连接的画法

被旋入零件的材料 bm

钢、青铜 d

铸铁 1.25d

铝合金

2d

1.5d

非金属材料

1.5d

0.25d

d

0.25

d

0.6d

L

δ0 .

5d

0 . 5

d

b m

1.1d

a)

螺钉的螺纹长度终止线应高出螺纹孔上表面

槽口画成沿顺时针方向 45°位置

图 8-21 螺钉连接的画法 ( 续 )

1.5d0.25d 0.

25d

0.6d

δ

d

0. 5

d

0. 5

dL

b m1.1d

紧定螺钉常用于定位、防松而且受力较小的情况。

图 8-22 紧定螺钉连接

a) b)

3 ．双头螺柱连接画法

图 8-23 双头螺柱连接

螺柱用于被连接件之一较厚或不允许钻成通孔的情况。用于旋入被连接零件螺纹孔内的一端称为旋入端，与螺母连接的一端则称为紧固端。

装配图中，螺柱连接通常采用比例画法。

动画

螺母

垫片

螺柱

图 8-24 双头螺柱连接的画法

螺柱的公称长度按下式计算：L=δ1+h+m+a

a=0.3d

查标准，取最接近的标准长度值。

旋入端的长度 bm与被旋入零件的材料有关：

被旋入零件的材料 bm

钢、青铜 d

铸铁 1.25d

铝合金

2d

1.5d

非金属材料

2d0.

8d

0.25

d

2d

Lb m

δ

1

1.5d

b m+

0.5d

0.5d

da

m hL

旋入端螺纹终止线与被连接的两零件的结合面平齐

图 8-24 双头柱连接的画法 ( 续 )

通过螺柱轴线剖切螺柱、螺母、垫圈按不剖画相邻的不接触表面画两条线0.

8d2d

0.25

d

2d

Lb m

δ

1

1.5d

b m+

0.5d

0.5d

d

8.3 键和销 8.3 键和销

8.3.1 键

8.3.2 销

8.3.1 键

图 8-25 键连接

轴 键 带轮

动画

键用于连接轴和轴上的传动件（如齿轮、带轮等） , 使轴和传动件不发生相对转动，以传递转矩或旋转运动。

1 ．常用键

标记 键 b× L GB/T 1096-2003

A 型 C 型B 型

如 键 18× 100 GB/T 1096-2003

键 B18× 100 GB/T 1096-2003

键 C18× 100 GB/T 1096-2003

图 8-26 普通平键

（ 1 ）常用键的种类和标记普通平键

半圆键

标记 键 b×d1 GB/T 1099.1-2003

钩头楔键 如 键 6× 25 GB/T 1096-2003

标记 键 b×L GB/T 1565-2003 如 键 8× 30 GB/T 1096-2003

图 8-27 半圆键

图 8-28 钩头楔键

（ 2 ）普通平键连接的画法

轴的结构分析 轮的结构分析

图 8-29 普通平键连接的画法

图 8-30 普通平键连接的画法 ( 续 )

纵向剖切键按不剖画 不接触面画两条线

接触面画一条线

2. 花键

图 8-31 花键连接

花键轴具有传动转矩大、连接强度高、工作可靠，同轴度和导向性好等优点，是机床、汽车等变速箱中常用的传动轴。花键的齿型有矩形、渐开线等。常用的是矩形花键，可根据轴径大小来选用。

GB/T 4459-2000 中规定的花键画法： (1) 在平行于花键轴线的投影面的视图上，外花键的大径用粗实线、小径用细实线绘制，并在断面图中画出一部分或全部齿形 。

图 8-32 矩形外花键的画法及尺寸标注

(2) 外花键的工作长度的终止端和尾部长度均用细实线绘制，尾部则画成斜线，其倾斜角度一般与轴线成 30° ，必要时可按实际情况绘出。

(3) 在平行于花键的投影面的剖视图中，内花键的大径及小径用粗实线绘制，并在局部视图中画出一部分或全部齿形。

图 8-33 矩形内花键和花键连接的画法及标注

(4) 在装配图中，花键连接用剖视图或端面图表示时，其连结部分按外花键绘制。

8.3.2 销

销在机械设备中，主要用于定位、连接和锁定。销为标准件，其规格、尺寸可以从有关标准中查得。

图 8-34 销

圆柱销 圆锥销 开口销

1 ．销的种类和标记

名称及标准 型式及主要尺寸 标记

圆柱销GB/T119.2-2000

A 型圆柱销：销 GB/T119.2 d×L

圆锥销GB/T117-2000

A 型圆锥销：销 GB/T117 d×L

开口销GB/T91-2000

销 GB/T91-2000 d×L

表 10-4 常用销的种类、型式、标记

2 ．销连接的画法

a) 圆柱销连接的画法 b) 圆锥销连接的画法

图 8-35 销连接的画法

c) 开口销连接的画法

a)

b)

c)

8.4.1 滚动轴承的结构、分类和代号

8.4.2 滚动轴承的画法

8.4 滚动轴承 8.4 滚动轴承

8.4.1 滚动轴承的结构、分类和代号 轴承是一种支承旋转轴的组件。根据轴承中摩擦性质不同，分为滑动轴承和滚动轴承两大类。滚动轴承是标准件，由于它具有摩擦力小、结构紧凑、功率消耗小等优点，已被广泛用在机器、仪表等多种产品中。

图 8-36 滚动轴承

1 ．滚动轴承的结构 滚动轴承的结构一般是由外圈、内圈、滚动体和保持架组成。外圈装在机座的孔内，内圈套在轴上，在大多数情况下是外圈固定不动而内圈随轴转动。

图 8-37 滚动轴承的结构

内圈 滚动体外圈保持架

2．滚动轴承的分类

图 8-38 常见的滚动轴承

c) 圆锥滚子轴承a) 深沟球轴承 b) 推力球轴承

滚动轴承的种类很多，按照轴承所承载的外载荷不同，滚动轴承可以概括地分为向心轴承、推力轴承和向心推力轴承三大类。

3 ．滚动轴承代号的构成 滚动轴承代号由基本代号、前置代号和后置代号构成：

前置代号 基本代号 后置代号

前置代号用字母表示。后置代号用字母（或加数字）表示。前置、后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改变时，在其基本代号左右添加的代号。其代号的含义可查阅有关标准。 基本代号是轴承代号的基础。滚动轴承基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号和内径代号构成。类型代号用阿拉伯数字或大写拉丁字母表示；尺寸系列代号由轴承的宽（高）度系列代号和直径系列代号组合而成，用数字表示。

表示轴承内径的两位数字，从“ 04”开始用这组数字乘以 5，即为轴承内径的尺寸。 在本例中轴承内径 d

=07×5=35mm 。在“ 04”以下时，标准规定： 00 表示 d=10mm 、 0

1 表示 d=12mm 、 02 表示 d=15mm 、 03 表示 d=17mm 。

【例 8-1】推力圆柱滚子轴承 GS 81107 。规定标记为：轴承 GS 81107 GB/T 4663-1994

GS——前置代号：推力圆柱滚子轴承座圈。

8——轴承类型代号：推力圆柱滚子轴承。

07——内径代号：表示轴承内径的两位数字。

11——尺寸系列代号：宽度系列代号为 1 和直径系列径代号为 1 。

8.4.2 滚动轴承的画法 滚动轴承是标准件。在装配图中，可根据国标规定采用通用画法、特征画法及规定画法，其具体画法如下：

(1) 根据轴承代号在画图前查标准，确定外径 D 、内径 d 、宽度 B 。 (2) 用简化画法绘制滚动轴承时，滚动轴承剖视图外轮廓按实际尺寸绘制，而轮廓内可用通用画法或特征画法绘制。在同一图样中一般只采用其中一种画法。 (3) 在装配图中，只需简单表达滚动轴承的主要结构时，可采用特征画法画出；需详细表达滚动轴承的主要结构时，可采用规定画法。当滚动轴承一侧采用规定画法时，另一侧用通用画法画出。

表 8-5 常用滚动轴承的画法

种类 深沟球轴承 圆锥滚子轴承 推力球轴承

已知条件 D d B D d B T C D d T

特征画法

规定

画法

通用

画法

8.5 齿轮 8.5 齿轮

蜗轮蜗杆——用于两垂直交叉轴之间的传动

齿轮的主要作用是传递动力 , 改变运动的速度和方向。根据两轴的相对位置 , 齿轮可分为以下三类 :

圆柱齿轮——用于两平行轴之间的传动锥齿轮——用于两相交轴之间的传动

d) 蜗轮蜗杆c) 锥齿轮b) 斜齿圆柱齿轮a) 直齿圆柱齿轮图 8-39 　常见的齿轮传动

8.5.1 圆柱齿轮

8.5.2 锥齿轮

8.5.1 圆柱齿轮1 ． 标准直齿圆柱齿轮各部分的名称和尺寸关系

图 8-40 　齿轮的各部分名称

(1) 齿顶圆（直径 da ） 通过轮齿顶部的圆；

(2) 齿根圆（直径 df ）通过轮齿根部的圆；

(3) 分度圆（直径 d ） 齿轮的齿槽宽 e( 相邻两齿廓在某圆周上的弧长 )与齿厚 s

( 一个齿两侧齿廓在某圆周上的弧长 ) 相等的圆称为分度圆 ,

它是设计、制造齿轮时计算各部分尺寸的基准圆；

图 8-41 　齿轮的各部分名称

(4) 齿高 (h ) 齿顶圆与齿根圆之间的径向距离；

(5) 齿顶高 (ha ) 齿顶圆与分度圆之间的径向距离；

(6) 齿根高 (hf ) 齿根圆与分度圆之间的径向距离；

(7) 齿距 (p ) 分度圆上 , 相邻两齿对应点的弧长； (8) 中心距 (a ) 两啮合齿轮轴线之间的距离； (9) 齿形角 在端平面内，过端面齿廓与分度圆交点的径向直线与齿廓在该点的切线所夹的锐角，用 α 表示。我国采用的齿形角一般为 20° ；

(10) 模数 齿距 p 除以圆周率 π 所得商，用 m 表示，即 m =p/π ，其单位为毫米。当齿轮的齿数为 z 时，分度圆的周长为 πd =pz ，则 d=zp/π ， 所以 d =mz ，即分度圆直径等于齿数与模数之乘积。

图 8-42 　齿轮的各部分名称

模数是齿轮的一个重要参数。模数越大，轮齿越厚，齿轮的承载能力越大。为了便于设计和加工，国家标准中规定了齿轮模数的标准数值，

第一系列

0.1 0.12 0.15 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50

第二系列

0.35 0.7 0.9 1.75 2.25 2.75 （ 3.25 ） 3.5 （ 3.75 ）4.55.5 （ 6.5 ） 7 9 （ 11 ） 14 18 22 28 36 45

表 8-6 圆柱齿轮的模数（摘自 GB/T 1357-1987 ）

各部分名称 代号 计 算 公 式

分度圆直径

齿顶高

齿根高

齿顶圆直径

齿根圆直径

中心距

表 8-7 标准直齿圆柱齿轮尺寸计算

d

ha

hf

da

df

a

d=mz

ha=m

hf=1.25m

da=m(z＋ 2)

df=m(z－ 2.5)

a=(d1＋ d2)/2

2 ． 圆柱齿轮的规定画法

轮齿部分按规定绘制

图 8-43 直齿圆柱齿轮的画法

其余部分按真实投影绘制

(1) 单个齿轮的画法

图 8-44 单个齿轮的画法

齿根线粗实线绘制

分度圆和分度线细点画线绘制轮齿部分按不剖绘制

剖面过齿轮轴线

齿根圆细实线绘制或省略不画

齿顶圆和齿顶线粗实线绘制

直齿（外形图）

斜齿（半剖视）

人字齿（局部剖视图）

齿根线细实线绘制或省略不画

图 8-45 单个齿轮的画法 ( 续 )

细实线表示轮齿的倾斜方向

图 8-46 齿轮的零件图

(2) 直齿圆柱齿轮啮合图的画法

图 8-47 直齿圆柱齿轮的啮合画法

齿根圆也可省略

齿顶圆

分度圆

齿顶圆分度圆

图 8-48 直齿圆柱齿轮啮合的外形画法

8.5.2 锥齿轮

锥齿轮俗称伞齿轮，用于传递两相交轴间的回转运动，以两轴相交成直角的锥齿轮传动应用最为广泛。

由于锥齿轮的轮齿位于锥面上，所以轮齿的齿厚从大端到小端逐渐变小，模数和分度圆也随之变化。为了设计和制造的方便，规定几何尺寸的计算以大端为准，因此以大端模数为标准模数，来计算大端轮齿的各部分尺寸。

1 ．直齿锥齿轮的结构要素和尺寸关系

图 8-49 直齿锥齿轮的结构要素

a) b)

分锥角

外锥距

齿顶圆直径

分度圆直径

齿顶高

齿根高

锥齿轮的齿顶圆直径 da 、齿根圆直径 df 和分度圆直径 d

是在背锥面上度量的，齿顶高 ha 、齿根高 hf 和齿高 h 是沿素线度量的。锥齿轮的模数 m 是指大端的模数，其国家标准数值见表 10-8 。锥齿轮的齿形角 α 一般为 20° 。

表 8-8 锥齿轮模数（摘自 GB/T12368-1990 ） mm

模数 m 、齿数 z 、齿形角 α 和分度圆锥角 δ 是直齿锥齿轮的基本参数，是决定其他尺寸的依据。只有模数和齿形角均相等，且两齿轮分锥角之和等于两轴线间夹角的一对直齿锥齿轮才能正确啮合。

表 8-9 直齿锥齿轮的计算公式

齿宽

分度圆锥角

外锥距

齿根圆直径

齿顶圆直径

分度圆直径

h齿高

hf齿根高

ha齿顶高

计算公式 代 号 名 称

2sin

mzR

/ 3b R

1

2

b

d

da

df

R

tan1z1z2

tanzz

ha m

hf .2m

h = hahf = 2.2m

da m( z+2cos)

d mz

df m( z-2.4cos)

2 ．直齿锥齿轮的画法

图 8-50 单个直齿锥齿轮画法

(1) 单个直齿锥齿轮的画法

a) b)

图 8-51 单个直齿锥齿轮画图步骤

图 8-52 直齿锥齿轮啮和的画法

(2) 直齿锥齿轮啮和的画法

8.6.1 弹簧的用途和类型

8.6.2 圆柱螺旋压缩弹簧的术语和尺寸关系

8.6.3 弹簧的规定画法

8.6 弹簧8.6 弹簧

8.6.1 弹簧的用途和类型 弹簧是一种常用零件，是一种能储存能量的零件，可用来减震、夹紧、储能和测量等 。

常用的螺旋弹簧按用途分为压缩弹簧、拉伸弹簧和扭力弹簧 。

图 8-53 　常用弹簧

压缩弹簧 拉伸弹簧 板弹簧 平面蜗卷弹簧

8.6.2 圆柱螺旋压缩弹簧的术语和尺寸关系

图 8-54 　圆柱螺旋压缩弹簧尺寸参数

圆柱螺旋压缩弹簧由钢丝绕成，一般将两端并紧后磨平，使其端面与轴线垂直，便于支承。并紧磨平的若干圈不产生弹性变形称为支承圈。通常支承圈数有 1.

5 、２、 2.5 三种 。 弹簧中参加弹性变形进行有效工作的圈数，称为有效圈数 n 。 弹簧并紧磨平后在不受外力情况下的全部高度，称为自由高度 H0 。

圆柱螺旋压缩弹簧的形状和尺寸参数 (1) 钢丝直径 d

图 8-55 　圆柱螺旋压缩弹簧尺寸参数（续）

(2) 弹簧外径 D

(3) 弹簧内径 D1 D1＝ D－ 2d

(4) 弹簧中径 D2 D2＝ D－ d

(8) 自由高度 H0

支承圈为 2.5 时， H0＝ nt＝ 2d

支承圈为 2 时， H0＝ nt＋ 1.5d

支承圈为 1.5 时， H0＝ nt＋ d(9) 旋向 (分右旋和左旋），常用 右旋 “ ”，为左旋必须加写 左 字。

(5) 节距 t(6) 有效圈数 n

(7) 总圈数 n1 n1＝ n＋支承圈数

8.6.3 弹簧的规定画法 1 ．弹簧的画图步骤

图 8-56 弹簧的画图步骤

a) d) c) b)

2 ．弹簧在装配图中的画法

图 8-53 弹簧装配图画法

在装配图中，被弹簧遮挡的结构一般不画出，可见部分应从弹簧的外轮廓线或从弹簧钢丝剖面的中心线画起 ，当弹簧钢丝直径在图形中等于或小于 2mm 时，弹簧钢丝剖面可全部涂黑或采用示意画法，

3 ．弹簧零件图

图 8-54 弹簧的零件图

— 本 章 完 —

相邻的不接触表面画两条线

相邻两零件的剖面线应不同不通孔的螺纹孔可不画出钻孔深度，锥顶角从小径画出。

相邻的接触表面只画一条线

返 回

通过螺柱轴线剖切螺柱、螺母、垫圈按不剖画

键连接时，须在轴上加工出键槽。 t由传动轴的轴径查 GB/T1095-2003确定，键槽宽 b与键的宽度一致。

返 回

L

b

d

d-t

键连接时，须在轮毂上加工出键槽。 t1由传动轴的轴径查 GB/T1095-2003确定，键槽宽 b与键的宽度一致。

返 回

b

D

D+

t 1