一、引言
螺纹紧固件是机械设备、工程结构和日常生活中最常见的连接零件之一,包括螺栓、螺柱、螺母、螺钉和垫圈等。它们通过螺纹的旋合实现零件间的可拆卸连接。在机械制图中,准确绘制螺纹紧固件是工程师和技术人员的基本技能。本文将系统介绍螺纹紧固件的类型、标记方法以及常见画法,帮助读者掌握规范表达。
二、螺纹紧固件的类型
1. 螺栓
螺栓由头部和带有螺纹的杆部组成,通常与螺母配合使用,用于连接两个较薄的零件。按头部形状可分为六角头螺栓、方头螺栓、内六角螺栓等。
2. 螺柱
螺柱两端均有螺纹,一端旋入被连接件的螺纹孔,另一端穿过另一零件的通孔,然后拧上螺母。常用于被连接件之一太厚或不宜使用螺栓的场合。
3. 螺钉
螺钉直接旋入被连接件的螺纹孔中,无需螺母。分为连接螺钉和紧定螺钉,头部形式有开槽盘头、十字槽沉头等。
4. 螺母
螺母是与螺栓或螺柱配合的内螺纹零件,常见有六角螺母、方螺母、蝶形螺母等。
5. 垫圈
垫圈放在螺母或螺钉头部与被连接件之间,用于增大承压面积、防止损伤零件表面和防松。分为平垫圈和弹簧垫圈。
三、螺纹紧固件的标记
螺纹紧固件的标记通常按国家标准规定,内容包括名称、标准编号、规格尺寸、性能等级和表面处理等。例如:
- 螺栓 GB/T 5782 M12×60 - 表示六角头螺栓,螺纹规格d=M12,公称长度l=60mm。
- 螺母 GB/T 6170 M12 - 表示六角螺母,螺纹规格D=M12。
- 垫圈 GB/T 97.1 12 - 表示平垫圈,规格12mm。
标记应完整、清晰,以便采购和装配。
四、螺纹紧固件的画法
1. 基本规定
- 螺纹牙顶(大径)用粗实线,牙底(小径)用细实线,倒角圆省略不画。
- 在垂直于螺纹轴线的视图中,大径画成粗实线圆,小径画成细实线圆(约3/4圈)。
- 螺纹终止线用粗实线绘制。
- 不可见螺纹用虚线表示。
2. 螺栓连接的画法
绘图步骤:
- 确定螺栓公称长度l,根据被连接件厚度计算所需长度,并查表选取标准值。
- 绘制被连接件,注意通孔直径略大于螺纹大径(约1.1d)。
- 绘制螺栓:头部简化画法,杆部穿过通孔,螺纹段伸出螺母外侧。
- 绘制螺母和垫圈,注意螺纹旋合部分按外螺纹绘制,其余按内螺纹绘制。
- 剖面线:相邻零件剖面线方向相反或间隔不同,同一零件剖面线一致。
注意事项:
- 螺栓头部和螺母可采用比例画法(如头部高度=0.7d,螺母厚度=0.8d)。
- 弹簧垫圈开口方向应正确。
3. 螺柱连接的画法
- 螺柱旋入端长度根据被连接件材料确定(钢:bm=d;铸铁:bm=1.25d~1.5d;铝:bm=2d)。
- 旋入端螺纹终止线与螺纹孔端面平齐。
- 钻孔深度和螺纹深度按标准确定。
- 其余部分画法与螺栓连接相似。
4. 螺钉连接的画法
- 螺钉旋入端与螺柱类似,但头部直接压紧被连接件。
- 开槽螺钉头部的一字槽在主视图中应画成垂直于轴线的粗实线,俯视图中画成45°方向的粗实线。
5. 简化画法
为提高绘图效率,国家标准允许采用简化画法,例如:
- 螺纹倒角可省略。
- 螺母和螺栓头部可简化为矩形或六边形。
- 螺纹牙底细实线可省略不画(但需标注螺纹标记)。
五、绘制实例
以M16六角头螺栓连接两块钢板为例,板厚分别为20mm和15mm,通孔直径17.5mm,螺栓长度80mm:
- 绘制两钢板,间隙处留出螺栓穿过空间。
- 插入螺栓:头部贴在左侧钢板外,杆穿过通孔。
- 加垫圈(GB/T 97.1 16)和螺母(GB/T 6170 M16),拧紧后螺栓伸出螺母约3~5mm。
- 剖切视图:螺栓、螺母、垫圈不剖,钢板剖面打剖面线。
- 标注螺纹规格和标准编号。
六、
螺纹紧固件虽小,却在机械设计中扮演关键角色。掌握其标准画法,不仅能提高制图效率,更能确保图纸的规范性和可制造性。务必遵循国家标准,结合实际尺寸计算,并合理运用简化画法。通过不断练习,您将能轻松应对各种紧固件连接的表达需求。