螺纹紧固件及其连接 
在可拆连接中,螺纹紧固件连接是工程上应用得最广泛的连接方式。因此,要掌握常用螺纹紧固件的标记、画法及其连接画法。

常用螺纹紧固件及其标记 
    螺纹紧固件的类型和结构形式很多,可根据需要从有关标准中查出其尺寸,一般无需画出它们的零件图。表9-5列出了常用的几种紧固件的名称、标准号、型式及标记示例。 
表9-5 常用螺纹紧固件及其标记示例 
 

*平垫圈与弹簧垫圈的规格尺寸是指与之相配用的螺纹直径,并非垫圈的内径或外径。 

常用螺纹紧固件的画法 

    已经标准化了的螺纹紧固件,虽然一般并不需要单独画出它们的零件图,但由于在零件连接中被广泛应用,在装配图中画它的机会很多,因此,必须熟练掌握其画法。绘制紧固件的方法按尺寸来源不同,分为比例画法和查表画法两种。 
1、比例画法
    根据螺纹公称直径(d、D),按与其近似的比例关系计算出各部分尺寸后作图。此法作图方便,画连接图常用。图9-19为常用的螺栓、螺母和垫圈的比例画法,图中注明了近似比例关系。螺栓头部和螺母因30°倒角而产生截交线,此截交线为双曲线,作图时,常用圆弧近似代替双曲线的投影。
 


                                                                        图9-19 螺栓、螺母、垫圈的比例画法 
 

图9-20为三种螺钉头部的比例画法。 
 
                          图9-20 螺钉头部的比例画法 
2、查表画法
    根据紧固件标记,在相应的标准中(见附表2-1~附表2-10)查得各有关尺寸后作图。
    例如需绘制下列螺栓、螺母、垫圈的视图,则可从附录有关表格中查得各主要部分尺寸:
    (1)螺栓 GB/T 5782—2000 M10*40
    直径d=10 六角头对边距s=16 螺纹长度b=26
    螺栓头厚度kmax=6.58 公称长度l=40 六角头对角距emin=17.77
    (2)螺母 GB/T 6170—2000 M10
    厚度mmax=8.4 其他尺寸与螺栓头部对应部分相同
    (3)垫圈 GB/T 97.1—1985 10
    外径d2=20 内径d1=10.5 厚度h=2
    根据上述尺寸,即可绘制它们的视图(图9-21)。图中的视图配置,为一般表达所常用。 
 


图9-21 螺栓、螺母、垫圈的视图表达 

螺纹紧固件的连接画法 

    螺纹紧固件的连接形式通常有螺栓连接、螺柱连接和螺钉连接三类。
(一)螺栓连接

    螺栓连接一般适用于两个不太厚并允许钻成通孔的零件连接,如图9-22a。连接前,先在两被连接件上钻出通孔,如图9-22b,通孔直径一般取1.1d(d为螺栓公称直径);将螺栓从一端插入孔中,如图9-22c;另一端再加上垫圈,拧紧螺母,即完成了螺栓连接,如图9-22d。 


图9-22 螺栓连接 
    为适应连接不同厚度的零件,螺栓有各种长度规格。螺栓公称长度l可按下式估算:

 l=t1+t2+h+m+a 
    式中:t1、t2为被连接件的厚度;h为垫圈厚度;m为螺母厚度;a为螺栓伸出螺母的长度。h、m均以d为参数按比例或查表画出,a ~(0.2 ~0.3)d。根据上式计算出的螺栓长度,还需从相应的螺栓公称长度系列中选取与它相近的标准值。
绘制螺纹紧固件连接装配图,应遵守下列基本规定:
    (1)凡不接触的相邻表面,或两相邻表面基本尺寸不同,不论其间隙大小(如螺杆与通孔之间),需画两条轮廓线(间隙过小时可夸大画出)。两零件接触表面处只画一条轮廓线。
    (2)在剖视、断面图中,相邻两零件的剖面线,应画成不同方向或同方向而不同间隔加以区别。且同一零件在各个剖视、断面图中,其剖面线方向和间隔必须相同。
    (3)当连接图画成如图9-22d所示的剖视图,即剖切平面通过螺杆的轴线时,对于螺栓、螺母及垫圈等均按未剖切绘制,即仍画其外形。

(二)螺柱连接 
    当被连接两零件之一较厚,或不允许钻成通孔而难于采用螺栓连接;或因拆装频繁,又不宜采用螺钉连接时,可采用螺柱连接,如图9-23a。螺柱的两端都制有螺纹。连接前,先在较厚的零件上加工出螺孔,在另一较薄的零件上加工出通孔(孔径:1.1d),如图9-23b;然后将双头螺柱的一端(旋人端)旋紧在螺孔内,如图9-23c;再在双头螺柱的另一端(紧固端)套上带通孔的被连接零件,加上垫圈,拧紧螺母,即完成了螺柱连接,如图9-23d。 
 


图9-23 螺柱连接 
螺柱连接中的几个有关尺寸确定如下:
1、双头螺柱旋入端长度(图9-24)
    为保证连接牢靠,双头螺柱旋入端的长度bm。随被旋人零件(机体)材料的不同而有四种长度: 
 


2、螺孔与钻孔深度(图9-24)
    机体上螺孔的深度应大于旋人端螺纹长度bm,一般取为bm+0.5d;钻孔深度取bm+d。
3、螺柱的公称长度l(图9-23d)
    可通过计算选定:

J=t+h+m+a 
    式中:t为通孔零件厚度;h为垫圈厚度;m为螺母厚度;a为螺柱伸出螺母的长度,a≈(0.2 ~0.3)d。根据上式计算出的螺柱长度,还需根据螺柱的标准长度系列,选用与它相近的标准值。画螺柱连接图时,还应注意以下几点:
    (1)连接图中,螺柱旋入端的螺纹终止线应与结合面平齐,表示旋人端全部拧入,足够拧紧。
    (2)弹簧垫圈用作防松,外径比普通垫圈小,以保证紧压在螺母底面范围之内。弹簧垫圈开槽的方向应是阻止螺母松动方向,在图中应画成与水平线成60°向左上倾斜的两条线(或一条加粗线),两线间距为m,见附表2-6。其作图比例见图9-19c。
在装配图中,螺栓连接和螺柱连接提倡采用如图9-25所示的简化画法,将螺杆端部倒角及螺母、螺栓六角头部因倒角而产生的截交线省略不画;螺孔中的钻孔深度也省去不画。
 

图9-24 螺柱旋人端的有关尺寸 
(三)螺钉连接
    螺钉按用途可分为连接螺钉和紧定螺钉两类。连接螺钉一般用于受力不大而又不需经常拆装的零件连接中。它的两个被连接件,较厚的零件加工出螺孔,较薄的零件加工出通孔(沉孔和通孔的直径分别稍大于螺钉头和螺钉杆的直径),如图9-26a;不用螺母,直接将螺钉穿过通孔拧人螺孔中,如图9-26b。这种连接图的画法,其拧入螺孔端与螺柱连接相似,穿过通孔端与螺栓连接相似。
螺钉的公称长度l,可按下式计算后在长度系列中选取标准值:

 l=t+bm-k′ 
    式中:t为沉孔零件厚度;bm为螺纹的旋入深度,可根据被旋入零件(机体)的材料决定(同双头螺柱);k′为沉头座深度,可相应地近似取附表2-7、附表2-10中的k值。
 


图9-25 提倡采用的简化画法 
    画内六角螺钉连接图时要注意以下几点:
    (1)螺纹终止线应高于两零件的结合面,表示螺钉有拧紧余地,以保证连接紧固。
    (2)螺钉头部与沉孔、螺钉杆与通孔间分别都有间隙,应画两条轮廓线。
    (3)在俯视图中,内六角孑L口倒角圆的投影可省略不画,如图9-26b。 
 


图9-26 内六角螺钉连接         图9-27 沉头螺钉连接 
    图9-27为常见的沉头螺钉连接图,其公称长度l为螺钉的全长,l=t+bm 。螺钉头部的一字槽,在主视图中放正画在中间位置;俯视图中规定画成与水平线倾斜45°角;如果画左视图,一字槽按规定也画在中间位置。槽的宽度可用加粗的粗实线(2b)简化表示。
    紧定螺钉用来固定两零件的相对位置,使它们不产生相对运动。如图9-28所示,欲将轴、轮固定在一起,可先在轮毂的适当部位加工出螺孔,然后将轮、轴装配在一起,以螺孔导向,在轴上钻出锥坑,最后拧人紧定螺钉即可限定轮、轴的相对位置,使其不能产生轴向相对移动。 
 


图9—28 紧定螺钉连接