常用金属材料

常用金属材料 常 用 金 属 材 料 一、碳钢牌号的表示 (1)碳素结构钢 碳素结构钢的牌号由屈服点“屈”字汉语拼音第一个字母Q、屈服点数值、质量等级符号(A、B、C、D)及脱氧方法符号(F、b、Z)等四部分按顺序组成。其中质量等级按A、B、C、D顺序依次增高，F代表沸腾钢，b代表半镇静钢，Z代表镇静钢等。如Q235-A?F表示屈服强度为235Mpa的A级沸腾碳素结构钢。 (2)优质碳素结构钢 优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示。这两位数字代表钢中的平均含碳量的万分之几。例如45钢，表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。08钢，表示平均含碳量为0.08%的优质碳素结构钢。 (3)碳素工具钢 碳素工具钢的牌号是用碳字汉语拼音字头T和数字表示。其数字表示钢的平均含碳量的千分之几。若为高级优质，则在数字后面加“A”。例如，T12钢，表示平均含碳量为1.2%的碳素工具钢。T8钢，表示平均含碳量为0.8%的碳素工具钢。T12A，表示平均含碳量为1.2%的高级优质碳素工具钢。 (4)钢的用途举例 Q195、Q215，用于铆钉、开口销等及冲压零件和焊接构件。 Q235、Q255，用于螺栓、螺母、拉杆、连杆及建筑、桥梁结构件。 Q275，用于强度较高转轴、心轴、齿轮等。 Q345，用于船舶、桥梁、车辆、大型钢结构。 08钢，含碳量低，塑性好，主要用于制造冷冲压零件。 10、20钢，常用于制造冲压件和焊接件。也常用于制造渗碳件。 35、40、45、50钢属中碳钢，经热处理后可获得良好的综合力学性能，主要用制造齿轮、套筒、轴类零件等。这几种钢在机械制造中应用非常广泛。 T7、T8钢，用于制造具有较高韧性的工具，如冲头、凿子等。 T9、T10、T11钢，用作要求中等韧性、高硬度的刃具，如钻头、丝锥、锯条等。 T12、T13钢，用于要求更高硬度、高耐磨性的锉刀、拉丝模具等。 二、合金钢的表示方法 合金钢是按钢材的含碳量以及所含合金元素的种类和数量编号的。 (1)钢号首部是表示含碳量以及所含合金结构钢与碳素结构钢相同，以万分之一的碳作为单位，如首部数字为45，则表示平均含碳量为0.45%;合金工具钢以千分之一的碳作为单位，如首部数字为5，则表示平均含碳量为0.5%。 (2)在表示含碳量的数字后面，用元素的化学符号表示出所含的合金元素。合金元素的含量以百分之几表示，当平均含量小于1.5%时，只标明元素符号，不标含量。如25Mn2V，表示平均含碳量为0.25%，含锰量约为2%，含钒量小于1.5%的合金结构钢。又如9SiCr，表示平均含碳量为0.9%，含硅、铬都少于1.5%的合金工具钢。 (3) 对于含碳量超过1.0%的合金工具钢，则在牌号中不表示含碳量。如CrWMn钢，表示含碳量大于1.0%并含有铬、钨、锰三种合金元素的合金工具钢。但也有特例，高速钢的含碳量小于1.0%，牌号中也不表示含碳量。如W18Cr4V钢，其含碳量仅为0.7%,0.8%。 (4)特殊性能钢牌号中也不表示方法基本上与合金工具钢相同。如2Cr13，表示平均含碳量为0.2%，含铬量约为13%的不锈钢。 (5)有些特殊用钢，则用专门的表示方法，如滚动轴承钢，其牌号以G表示，不标含碳量，铬的平均含量用千分之几表示。如GCr15，表示含铬量为1.5%的滚动轴承钢。 (6) 对于高级优质钢，在钢号末尾加一个“A”字，如38CrMoAIA。 (7)合金钢的用途举例 09MnNb、16Mn、15MnTi钢属低合金结构钢，用于制造桥梁、车辆、锅炉、油罐、建筑结构和化工容器等。 14MnVTiRe、14MnMoV、18MnNb、14CrMnMoVB钢用于制造大型船舶、重要桥梁、电站设备及锅炉、化工、石油等中高压容器。 20Cr、20MnV钢，适于制造渗碳小齿轮、小轴、活塞销等。 20CrMnTi钢，常用于制造汽车、拖拉机上的齿轮。 18Cr2Ni4WA、15CrMn2SiMo、20Cr2Ni4A钢，常用于制造大型渗碳齿轮和轴类件。 40MnB、40Cr、35CrMo、40CrMnMo钢，用于制造重要调质件，如主轴、曲轴、连连杆和齿轮等机械零件。 65Mn、60Si2Mn钢属弹簧钢，主要用于制造截面小于25mm的弹簧，如车箱板簧和机车板簧、扭杆簧等。 GCr15、GsiMnMoV钢属轴承钢，主要用于制造滚动轴承的内圈、外圈和滚动体，也可用于制造冷冲模、冷轧辊等。 CrWMn、CrMn、9Mn2V钢，用于制造测量工具，如卡尺、千分尺、量规、块规塞规等。 W18Cr4V、W6Mo5C4V2钢，用于制造高速切削的刃具，如钻头、铣刀、滚刀、拉刀、铰刀车刀等。 5CrMnMo、3Cr2W8V钢，属热模具钢，用于制造热锻模、热压模、压铸模等。 Cr12、Cr12MoV钢，属冷模具钢，用于制造冷冲模具、冷切剪刀具等。 1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13钢，属马氏体不锈钢，用于制造抗弱腐蚀性介质并承受冲击载荷的零件，还可用来制造具有较高硬度和耐磨性的医疗工具等。 1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti钢，属奥氏体不锈钢，用于制造耐硝酸、冷磷酸、有机酸及盐、碱溶液腐蚀的设备零件。 Mn13钢，属耐磨钢，用于制造拖拉机链轨板、挖掘机铲齿、球磨机衬板、铁路道岔等。 15CrMo、4Cr10Si2Mo钢，属耐热钢，用于制造在高温下工作的零件或构件。 三、铸铁牌号的表示方法 1(普通灰口铸铁 简称灰口铸铁，其石墨形态呈片状。由于片状石墨的存在，割裂了金属基体组织，减少了承载的有效面积，因此其综合力学性能较低，但其减振性、耐磨性、铸造性及切削加工性较好，主要用于制造承受压力的床身、箱体、机座、导轨等零件。 灰口铸铁牌号的表示方法为“HT”加数字，其中“HT”是灰铁两字汉语拼音的第一个字母，数字表示最低抗拉强度。常用的灰口铸铁牌号为HT100、HT150、HT200、HT250、HT300等。 2(可锻铸铁 可锻铸铁是由白口铸铁经石墨化退火后而得到，其后墨形态呈团絮状。由于其石墨呈团絮状，对金属基体的割裂作用减小，故其抗拉强度、塑性、韧性都比灰口铸铁高，主要用于制造一些形状比较复杂而在工作中承受一定冲击载荷的薄壁小型零件，如管接头、农具等。 可锻铸铁的牌号由“KTH”或“KTZ”加两组数字组成。其中“KT”是可铁两字汉语拼音第一个字母，后面的“H”表示黑心可锻铸铁，“Z”表示珠光体可锻铸铁。其后面的两组数字分别表示材料的最低抗拉强度数值和最小伸长率数值。其主要牌号有KTH350-10、KTZ550-04等。 3(球墨铸铁 球墨铸铁中石墨形态呈球状。由于球状石墨对金属基体的割裂作用更小，因此它具有较高的强度、塑性和韧性，所以应用较广，在某些情况下可替代中碳钢使用。主要用于制造受力较复杂、负荷较大的机械零件，如曲轴、连杆、齿轮、凸轮轴等。 球墨铸铁的牌号由“QT”加两组数字组成。其中“QT”是球铁两字汉语拼音的第一个字母，两组数字分别表示最低抗拉强度数值和最小伸长率数值。主要牌号有QT500-7、QT800-2等。 4、铸钢的牌号表示方法 一般工程用铸钢的牌号由“ZG”加两组数字表示。其中“ZG”为铸钢二字汉语拼音第一个字母，后面两位数字分别表示材料的最小屈服强度值和最小抗拉强度值。如ZG200-400、ZG270-500、ZG340-640等。 铝合金代号: 航空、航天和军事工业主要使用的铝材代表牌号是7075、7050，2024、2124。 7×××系列硬度最高，锌Zn在这个系列是主要的合金元素。以7075-T651铝合金位代表制品，其机械性能超过低碳钢。 2×××系列综合性能最好，铜Cu在这个系列是主要的合金元素，在热处理后其机械性能会相等或超过低碳钢。 以上这两个系列的生产水平是代表一个国家的军事实际力量。 1×××系列为纯铝。 2×××系列，铜Cu在这个系列是主要的合金元素 3×××系列，锰Mn在这个系列是主要的合金元素。 4×××系列，硅Si在这个系列是主要的合金元素。 5×××系列，镁Mg在这个系列是主要的合金元素。 6×××系列，硅Si和镁Mg在这个系列是主要的合金元素。 7×××系列，锌Zn在这个系列是主要的合金元素。 退火是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。 淬火是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于710?的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。 “四把火”随着加热温度和冷却方式的不同，又演变出不同的热处理工艺 。为了获得一定的强度和韧性，把淬火和高温回火结合起来的工艺，称为调质。 某些合金淬火形成过饱和固溶体后～将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间～以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。 把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行，使工件获得很好的强度、韧性配合的方法称为形变热处理; 在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理，它不仅能使工件不氧化，不脱碳，保持处理后工件表面光洁，提高工件的性能，还可以通入渗剂进行化学热处理。 表面热处理是只加热工件表层，以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部，使用的热源须具有高的能量密度，即在单位面积的工件上给予较大的热能，使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法，有激光热处理、火焰淬火和感应加热热处理，常用的热源有氧乙炔或有氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等 化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属、复合渗等。 钢是以铁、碳为主要成分的合金，它的含碳量一般小于2.11% 。钢按化学成分分为碳素钢(简称碳钢)与合金钢两大类。碳钢是由生铁冶炼获得的合金，除铁、碳为其主要成分外，还含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质。碳钢具有一定的机械性能，又有良好的工艺性能，且价格低廉。因此，碳钢获得了广泛的应用。但随着现代工业与科学技术的迅速发展，碳钢的性能已不能完全满足需要，于是人们研制了各种合金钢。合金钢是在碳钢基础上，有目的地加入某些元素(称为合金元素)而得到的多元合金。与碳钢比，合金钢的性能有显著的提高，故应用日益广泛。 钢材的用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢三大类 1.结构钢: (1).用作各种机器零件的钢。它包括渗碳钢、调质钢、弹簧钢及滚动轴承钢。 (2)(用作工程结构的钢。它包括碳素钢中的甲、乙、特类钢及普通低合金钢。 2.工具钢:用来制造各种工具的钢。根据工具用途不同可分为刃具钢、模具钢与量具钢。 3.特殊性能钢:是具有特殊物理化学性能的钢。可分为不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等。 钢材的化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。 碳素钢:按含碳量又可分为低碳钢(含碳量?0.25%);中碳钢(0.25%,含碳量,0.6%);高碳钢(含碳量?0.6%)。 合金钢:按合金元素含量又可分为低合金钢(合金元素总含量?5%);中合金钢(合金元素总含量=5%--10%);高合金钢(合金元素总含量,10%)。此外，根据钢中所含主要合金元素种类不同，也可分为锰钢、铬钢、铬镍钢、铬锰钛钢等。 常 用 金 属 材 料 一、碳钢牌号的表示方法 (1)碳素结构钢 碳素结构钢的牌号由屈服点“屈”字汉语拼音第一个字母Q、屈服点数值、质量等级符号(A、B、C、D)及脱氧方法符号(F、b、Z)等四部分按顺序组成。其中质量等级按A、B、C、D顺序依次增高，F代表沸腾钢，b代表半镇静钢，Z代表镇静钢等。如Q235-A?F表示屈服强度为235Mpa的A级沸腾碳素结构钢。 (2)优质碳素结构钢 优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示。这两位数字代表钢中的平均含碳量的万分之几。例如45钢，表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。08钢，表示平均含碳量为0.08%的优质碳素结构钢。 (3)碳素工具钢 碳素工具钢的牌号是用碳字汉语拼音字头T和数字表示。其数字表示钢的平均含碳量的千分之几。若为高级优质，则在数字后面加“A”。例如，T12钢，表示平均含碳量为1.2%的碳素工具钢。T8钢，表示平均含碳量为0.8%的碳素工具钢。T12A，表示平均含碳量为1.2%的高级优质碳素工具钢。 (4)钢的用途举例 Q195、Q215，用于铆钉、开口销等及冲压零件和焊接构件。 Q235、Q255，用于螺栓、螺母、拉杆、连杆及建筑、桥梁结构件。 Q275，用于强度较高转轴、心轴、齿轮等。 Q345，用于船舶、桥梁、车辆、大型钢结构。 08钢，含碳量低，塑性好，主要用于制造冷冲压零件。 10、20钢，常用于制造冲压件和焊接件。也常用于制造渗碳件。 35、40、45、50钢属中碳钢，经热处理后可获得良好的综合力学性能，主要用制造齿轮、套筒、轴类零件等。这几种钢在机械制造中应用非常广泛。 T7、T8钢，用于制造具有较高韧性的工具，如冲头、凿子等。 T9、T10、T11钢，用作要求中等韧性、高硬度的刃具，如钻头、丝锥、锯条等。 T12、T13钢，用于要求更高硬度、高耐磨性的锉刀、拉丝模具等。 二、合金钢的表示方法 合金钢是按钢材的含碳量以及所含合金元素的种类和数量编号的。 (1)钢号首部是表示含碳量以及所含合金结构钢与碳素结构钢相同，以万分之一的碳作为单位，如首部数字 为45，则表示平均含碳量为0.45%;合金工具钢以千分之一的碳作为单位，如首部数字为5，则表示平均含碳量为0.5%。 (2)在表示含碳量的数字后面，用元素的化学符号表示出所含的合金元素。合金元素的含量以百分之几表示，当平均含量小于1.5%时，只标明元素符号，不标含量。如25Mn2V，表示平均含碳量为0.25%，含锰量约为2%，含钒量小于1.5%的合金结构钢。又如9SiCr，表示平均含碳量为0.9%，含硅、铬都少于1.5%的合金工具钢。 (3) 对于含碳量超过1.0%的合金工具钢，则在牌号中不表示含碳量。如CrWMn钢，表示含碳量大于1.0%并含有铬、钨、锰三种合金元素的合金工具钢。但也有特例，高速钢的含碳量小于1.0%，牌号中也不表示含碳量。如W18Cr4V钢，其含碳量仅为0.7%,0.8%。 (4)特殊性能钢牌号中也不表示方法基本上与合金工具钢相同。如2Cr13，表示平均含碳量为0.2%，含铬量约为13%的不锈钢。 (5)有些特殊用钢，则用专门的表示方法，如滚动轴承钢，其牌号以G表示，不标含碳量，铬的平均含量用千分之几表示。如GCr15，表示含铬量为1.5%的滚动轴承钢。 (6) 对于高级优质钢，在钢号末尾加一个“A”字，如38CrMoAIA。 (7)合金钢的用途举例 09MnNb、16Mn、15MnTi钢属低合金结构钢，用于制造桥梁、车辆、锅炉、油罐、建筑结构和化工容器等。 14MnVTiRe、14MnMoV、18MnNb、14CrMnMoVB钢用于制造大型船舶、重要桥梁、电站设备及锅炉、化工、石油等中高压容器。 20Cr、20MnV钢，适于制造渗碳小齿轮、小轴、活塞销等。 20CrMnTi钢，常用于制造汽车、拖拉机上的齿轮。 18Cr2Ni4WA、15CrMn2SiMo、20Cr2Ni4A钢，常用于制造大型渗碳齿轮和轴类件。 40MnB、40Cr、35CrMo、40CrMnMo钢，用于制造重要调质件，如主轴、曲轴、连连杆和齿轮等机械零件。 65Mn、60Si2Mn钢属弹簧钢，主要用于制造截面小于25mm的弹簧，如车箱板簧和机车板簧、扭杆簧等。 GCr15、GsiMnMoV钢属轴承钢，主要用于制造滚动轴承的内圈、外圈和滚动体，也可用于制造冷冲模、冷轧辊等。 CrWMn、CrMn、9Mn2V钢，用于制造测量工具，如卡尺、千分尺、量规、块规塞规等。 W18Cr4V、W6Mo5C4V2钢，用于制造高速切削的刃具，如钻头、铣刀、滚刀、拉刀、铰刀车刀等。 5CrMnMo、3Cr2W8V钢，属热模具钢，用于制造热锻模、热压模、压铸模等。 Cr12、Cr12MoV钢，属冷模具钢，用于制造冷冲模具、冷切剪刀具等。 1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13钢，属马氏体不锈钢，用于制造抗弱腐蚀性介质并承受冲击载荷的零件，还可用来制造具有较高硬度和耐磨性的医疗工具等。 1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti钢，属奥氏体不锈钢，用于制造耐硝酸、冷磷酸、有机酸及盐、碱溶液腐蚀的设备零件。 Mn13钢，属耐磨钢，用于制造拖拉机链轨板、挖掘机铲齿、球磨机衬板、铁路道岔等。 15CrMo、4Cr10Si2Mo钢，属耐热钢，用于制造在高温下工作的零件或构件。 三、铸铁牌号的表示方法 1(普通灰口铸铁 简称灰口铸铁，其石墨形态呈片状。由于片状石墨的存在，割裂了金属基体组织，减少了承载的有效面积，因此其综合力学性能较低，但其减振性、耐磨性、铸造性及切削加工性较好，主要用于制造承受压力的床身、箱体、机座、导轨等零件。 灰口铸铁牌号的表示方法为“HT”加数字，其中“HT”是灰铁两字汉语拼音的第一个字母，数字表示最低抗拉强度。常用的灰口铸铁牌号为HT100、HT150、HT200、HT250、HT300等。 2(可锻铸铁 可锻铸铁是由白口铸铁经石墨化退火后而得到，其后墨形态呈团絮状。由于其石墨呈团絮状，对金属基体的割裂作用减小，故其抗拉强度、塑性、韧性都比灰口铸铁高，主要用于制造一些形状比较复杂而在工作中承受一定冲击载荷的薄壁小型零件，如管接头、农具等。 可锻铸铁的牌号由“KTH”或“KTZ”加两组数字组成。其中“KT”是可铁两字汉语拼音第一个字母，后面的“H”表示黑心可锻铸铁，“Z”表示珠光体可锻铸铁。其后面的两组数字分别表示材料的最低抗拉强度数值和最小伸长率数值。其主要牌号有KTH350-10、KTZ550-04等。 3(球墨铸铁 球墨铸铁中石墨形态呈球状。由于球状石墨对金属基体的割裂作用更小，因此它具有较高的强度、塑性和韧性，所以应用较广，在某些情况下可替代中碳钢使用。主要用于制造受力较复杂、负荷较大的机械零件，如曲轴、连杆、齿轮、凸轮轴等。 球墨铸铁的牌号由“QT”加两组数字组成。其中“QT”是球铁两字汉语拼音的第一个字母，两组数字分别表示最低抗拉强度数值和最小伸长率数值。主要牌号有QT500-7、QT800-2等。 四、铸钢的牌号表示方法 一般工程用铸钢的牌号由“ZG”加两组数字表示。其中“ZG”为铸钢二字汉语拼音第一个字母，后面两位数 字分别表示材料的最小屈服强度值和最小抗拉强度值。如ZG200-400、ZG270-500、ZG340-640等。 热塑性塑料 聚乙烯(Polyethylene，PE) 高密度聚乙烯(HDPE)，比较硬、耐磨、耐腐蚀、耐热及电绝缘性较好。相对分子质量较小，结晶度和密度较低的低密度聚乙烯(LDPE)，且具有较好的柔软性、耐冲击及透明性。低压聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高的零件，如齿轮、轴承筹;高压聚乙烯常用于制作塑料薄膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和包覆电缆等。 聚丙稀(Polypropylene，PP) 聚丙烯无色、无味、无毒。外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、更轻。它不吸水，光泽好，易着色。屈服强度、抗拉强度、抗压强度和硬度及弹性比聚乙烯好。聚丙烯可用医药工业中。作各种机械零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件和自行车零件，水、蒸汽，各种酸碱等的输送管道，化工容器和其它设备的衬里、表面涂层。制造盖和本体合一的箱壳，各种绝缘零件。 聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，PVC) 聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末。聚氯乙烯的热稳定性较差，长时间加热会导致分解，放出氯化氢气体，使聚氯乙烯变色。其应用温度范围较窄，一般在-15~ 5?C之间。由于聚氯乙烯的化学稳定性高，所以可用于防腐管道、管件、输油管、离心泵、鼓风机等。聚氯乙烯的硬板广泛用于化学工业上制作各种贮槽的衬里，建筑物的瓦楞板、门窗结构、墙壁装饰物等建筑用材。由于电气绝缘性能优良而在电气、电子工业中，用于制造插座、插头、开关、电缆。在日常生活中，用于制造凉鞋、雨衣、玩具、人造革等。 聚苯乙烯(Polystyrene，PS) 聚苯乙烯是仅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品种， 主要特点是质轻、透明、易染色，成型加工性能良好，所以广泛应用于日用塑料、电器零件、光学仪器及文教用品。但耐热性低，热变形温度一般在70 ~ 98?C，只能在不高的温度下使用。质地硬而脆，有较高的热膨胀系数，因此，限制了它在工程上的应用。 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile butadiene styrene，ABS) ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的， ABS有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度、硬度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性及电气性能。水，无机盐、碱、酸类对ABS几乎无影响，在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。ABS塑料表面受冰醋酸、植物抽等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。经过调色可配成任意颜色、其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70?C左右，热变形温度约为93?C左右。耐气候性差，在紫外线作用下易变硬而发脆。ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等。 (6)聚甲醛(Polyoxymethylene，POM) 聚甲醛表面硬而滑，呈淡黄或白色薄壁部分半透明。有较高的机械强度及抗拉、抗压 性能和突出的耐疲劳强度，特别适合干用作长时间反复承受外力的齿轮材料 。 聚甲醛特别适合于制作轴承、凸轮、滚轮、辊子、齿轮等耐磨传动零件，还可用于制造汽车仪表板、汽化器、各种仪器外壳、罩盖、箱体、化工容器、泵叶轮、鼓风机叶片、配电盘、线圈座、各种输油管、塑料弹簧等。 (7)聚碳酸脂(Polyethylene，PC) 聚碳酸酯是一种性能优良的热塑性工程塑料，抗冲击性在热塑性塑料中名列前茅。成型零件可达到很好的尺寸精度，并在很宽的温度范围内保持其尺寸的稳定性、成型收缩率恒定为0.5,,0.8,。聚碳酸脂在机械上主要用作各种齿轮、蜗轮、蜗杆、齿条、凸轮、芯轴、轴承、滑轮、铰链、螺母、垫圈、泵叶轮、灯罩、节流阀、润滑油输油管、各种外壳、盖板、容器、冷冻和冷却装置零件等。在电气方面用作电机零件、电话交换器零件、信号用继电器、风扇部件、拨号盘、仪表壳、接线板等。还可制作照明灯、高温透镜、视孔镜、防护玻璃等光学零件。 (8)聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate，PMMA) 俗称有机玻璃，亚加力，亚克力，其产品有模塑成型料和型材两种。模塑成型料中性能较好的是改性有机玻璃372,、373,塑料。有机玻璃用于制造要求具有一定透明度和强度的防振、防爆和观察等方面的零件，如飞机和汽车的窗玻璃、飞机罩盖、油杯、光学镜片、透明模型、透明管道、车灯灯罩、油标及各种仪器零件，也可用作绝缘材料、广告牌等 聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，PTFE) 聚四氟乙烯树脂为白色粉末，外观蜡状、光滑不粘，是最重要的一种塑料。聚四氟乙烯具有卓越的性能，非一般热塑性塑料所能比拟，因此有“塑料王”之称。聚四氟乙烯在防腐化工机械上用于制造管子、阀门、泵、涂层衬里等;在电绝缘方面广泛应用在要求有良好高频性能并能高度耐热、耐寒、耐腐蚀的场合，如喷气式飞机、雷达等方面。也可用于制造自润滑减摩轴承、活塞环等零件。由于它具有不粘性，在塑料加工及食品工业中被厂泛用作脱模剂。在医学上还可用作代用血管、人工心肺装置等。 热固性塑料 酚醛塑料(PF) 用于制造齿轮、轴瓦、导向轮、无声齿轮、轴承及电工结构材料和电气绝缘村料、木质层压塑料适用于作水润滑冷却下的轴承及齿轮等。石棉布层压塑料主要用于高温下工作的零件。 酚醛纤维状压塑料可以加热模压成各种复杂的机械零件和电器零件，具有优良的电气绝缘性能、耐热、耐水、耐磨。可制作各种线圈架、接线板、电动工具外壳、风扇叶子、耐酸泵叶轮、齿轮、凸轮等。 表面粗糙度符号、代号及其注法 零件表面粗糙度的评定方法有:表面粗糙度高度参数轮廓算术平均偏差(R)和轮廓最大高度a(R)。使用时宜优先选用R。 za 2.表面粗糙度代号标注 GB/T 131— 1993规定了表面粗糙度的符号、代号及其注法。表面粗糙度符号( 、 、 )上注写所要求的表面特征参数后,即构成表面粗糙度代号。特征参数R的表面粗糙度代号标a 注见表9-1。 表9-1轮廓算术平均偏差Ra值的代号标注 代号 意义 代号 意义 用任何方法获得的表面粗糙用任何方法获得的表面粗糙 度，R的上限值为3.2μm 度，R的最大值为3.2μm aa 用去除材料的方法获得的表用去除材料的方法获得的表 面粗糙度，R的上限值为面粗糙度，R的最大值为aa 3.2μm 3.2μm 用不去除材料的方法获得的用不去除材料的方法获得的 表面粗糙度，R的上限值为表面粗糙度，R的最大值为aa 3.2μm 3.2μm 用去除材料的方法获得的表用去除材料的方法获得的表 面粗糙度，R的上限值为的最大值为面粗糙度，Raa 3.2μm,R的下限值为1.6μm 3.2μm,R的最小值为1.6μm aa 表面粗糙度高度参数R、R在代号中用数值标注时，除参数代号R可省略外，其余在参数值前aza 需注出相应的参数代号R。表面粗糙度高度参数R、R的标注示例见表9-2。 zzy 表9-2表面粗糙度高度参数R、R值的代号标注示例 zy 代号 意义 代号 意义 用任何方法获得的表面用任何方法获得的表面 粗糙度，Rz的上限值为粗糙度，Rz的最大值为 3.2μm 3.2μm 用不去除材料方法获得用不去除材料方法获得 的表面粗糙度，Rz的上的表面粗糙度，Rz的最 限值为200μm 大值为200μm 用去除材料方法获得的用去除材料方法获得的 表面粗糙度，Rz的上限表面粗糙度，Rz的最大 值为3.2μm,下限值为值为3.2μm,最小值为 1.6μm 1.6μm 用去除材料方法获得的用去除材料方法获得的 表面粗糙度，R的上限值表面粗糙度，R的最大值aa 为3.2μm,Rz上限值为为3.2μm,Rz最大值为 12.5μm 12.5μm 9(5(2 极限与配合 极限与配合是零件图和装配图中一项重要的技术要求，也是检验产品质量的技术指标。国家技术监督局颁布了《极限与配合》GB/T 1800.1—1997、,B/T 1800.2—1998、GB/T 1800.3,1998等标准。它们的应用几乎涉及国民经济的各个部门，特别是对机械工业更具有重要的作用。 1.极限与配合的基本概念 从一批规格相同的零(部)件中任取一件，不经修配，就能装到机器上去，并能保证使用要求，零件具有的这种性质称为互换性。现代化工业要求机器零(部)件具有互换性，这样，既能满足各生产部门广泛的协作要求，又能进行高效率的专业化生产。 (1)尺寸公差 制造零件时，为了使零件具有互换性，要求零件的尺寸在一个合理范围之内，由此就规定了极限尺寸。制成后的实际尺寸，应在规定的最大极限尺寸和最小极限尺寸范围内。允许尺寸的变动量称为尺寸公差，简称公差。有关公差的术语，以图9-27a圆柱孔尺寸φ30?0.010为例，说明如下: 1)基本尺寸 给定的尺寸，如φ30是根据计算和结构上的需要,所决定的尺寸。 2)极限尺寸 允许尺寸变动的两个极限值，它是以基本尺寸为基数来确定的。如图9-27中孔的最大极限尺寸30+0.01=φ30.01;最小极限尺寸30-0.01=φ29.99。 图9-27 尺寸公差名词解释及公差带图 3)偏差 某一实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差。 4)极限偏差 即指上偏差和下偏差。最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差就是上偏差;最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差即为下偏差。 国标规定偏差代号:孔的上、下偏差分别用ES 和EI表示;轴的上、下偏差分别用es和ei表示。 上偏差ES=30.01-30=+0.010 下偏差EI=29.99-30=-0.010 5)尺寸公差(简称公差)允许尺寸的变动量。即最大极限尺寸与最小极限尺寸之差30.01-29.99=0.02;也等于上偏差与下偏差之代数差的绝对值|0.01-(-0.01)|=0.02。 6)零线 在公差带图(极限与配合)中确定偏差的一条基准直线，即零偏差线。通常以零线表示基本尺寸。 7)公差带 在公差带图中，由代表上、下偏差的两条直线所限定的区域。图9-27b就是图9-27a的公差带图。 8)极限制 经标准化的公差与偏差。 (2)配合 基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系，称为配合。根据使用的要求不同，孔和轴之间的配合有松有紧，因而配合分为三类，即间隙配合、过盈配合和过渡配合，如图9-28所示。 图9-28 三种配合 1)间隙配合 孔与轴装配时，有间隙(包括最小间隙等于零)的配合。如图9-28a所示，孔的公差带在轴的公差带之上。 2) 过渡配合 孔与轴装配时，可能有间隙或过盈的配合。如图9-28b所示，孔的公差带与轴的公差带互相交叠。 3) 过盈配合 孔与轴装配时有过盈(包括最小过盈等于零)的配合。如图9-28c所示，孔的公差带在轴的公差带之下。 (3)标准公差与基本偏差 公差带由“公差带大小”和“公差带位置”这两个要素组成。“公差带大小”由标准公差确定，“公差带位置”由基本偏差确定，如图9-29所示。 图9-29 公差带位置 1)标准公差 标准公差(IT)的数值由基本是标准所列的用以确定公差带大小的任一公差。标准公差分为20个等级，即:IT01、IT0、IT1至IT18。IT表示标准公差，阿拉伯数字表示公差等级，它是反映尺寸精度的等级。IT01公差数值最小，精度最高;IT18公差数值最大，精度最低。各级标准公差的数值，可查阅附表7。 2)基本偏差 基本偏差是国家标准所列的用以确定公差带相对零线位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零线的那个偏差。当公差带在零线的上方时，基本偏差为下偏差;反之，则为上偏差，如图9-30所示。基本偏差共有28个，它的代号用拉丁字母表示，大写为孔，小写为轴。 图9-30 基本偏差系列 尺寸公差名词解释及公差带图 基本偏差系列见图9-30，其中AH(ah)用于间隙配合;JZC(jzc)用于过渡配合或过盈配合。~~~~ 从基本偏差系列图中可以看到:孔的基本偏差A~H为下偏差，JZC为上偏差;轴的基本偏差ah~~为上偏差，jzc为下偏差;JS和js的公差带对称分布于零线两边，孔和轴的上、下偏差分别是 ~ +IT/2、-IT/2 。基本偏差系列图只表示公差带的位置，不表示公差的大小,因此，公差带一端是开口的，开口的另一端由标准公差限定。 孔和轴的公差带代号由基本偏差代号与公差等级代号组成。例如: 附表7摘录了GB/T 1800.3—1998规定的轴和孔的基本偏差数值。 (4) 配合制 在制造相互配合的零件时，使其中一种零件作为基准件，它的基本偏差固定，通过改变另一种基本偏差来获得各种不同性质配合的制度称为配合制。根据生产实际需要，国家标准规定了两种配合制。 1)基孔制配合 基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度，如图9-31a所示。基准孔的下偏差为零，用代号H表示。 2)基轴制配合 基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度，如图9-31b。基准轴的上偏差为零，用代号h表示。 图9-31 配合制 (5)极限与配合的标注及查表 在装配图上标注极限与配合，采用组合式注法:它是在基本尺寸后面用一分数形式表示，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号。通常分子中含H的为基孔制配合，分母中含h为基轴制配合，如图9-32a所示。 图9-32 极限与配合在图样上的标注 在零件图上标注公差的形式有三种:只注公差带代号，如图9-32b所示;只注极限偏差数值，如图9-32c所示;同时注公差带代号和极限偏差数值，如图9-32d所示。 [例9-1] 查表写出Ф18( H8/F7 ) 的极限偏差数值。 解: 对照基本偏差系列图9-21可知，H8/F7 是基孔制配合，其中H8是基准孔的公差带代号; f7是配合轴的公差带代号。 1)Ф18H8基准孔的极限偏差，可由附录附表7-2中查得。在表中由基本尺寸从大于14至18的行和公差带H8的列相交处查得 ( 即 +0.027 和0 mm ) 这就是基准孔的上、下偏差，所以,Ф18H8可写成Ф18+0.27 。 2)Ф18f7配合轴的极限偏差，可由附表7-2中查得。在表中由基本尺寸从大于14至18的行和公差带f7的列相交处查得 (-0.016，-0.034mm)，它是配合轴的上偏差(es)和下偏差(ei)，所以Ф18f7可写成Ф18 (-0.016和 -0.034)。 9(5(3 形状和位置公差简介 在零件加工过程中，不仅会产生尺寸误差，也会出现形状和相对位置的误差，如加工轴时可能会出现轴线弯曲或一头粗、一头细的现象，这种现象属于零件形状误差。如图9-33a所示，为了保证滚柱工作质量，除了注出直径的尺寸公差(Ф12 ) 外，还需要标注滚柱轴线的形状公差 ，这个代号表示滚柱实际轴线直线度误差，必须控制在直径Ф0.006mm的圆柱面内。又如图9-33b所示，箱体上两个孔是安装锥齿轮轴的孔，如果两孔轴线歪斜太大，就会影响锥齿轮的啮合传动。为了保证正常的啮合，应该使两孔轴线保持一定的垂直位置，所以要注上位置公差—垂直度要求，图中 说明一个孔的轴线，必须位于距离为0.05mm、且垂直于另一个孔的轴线的两平行平面之间。 由于形状和位置公差的误差过大，会影响机器的工作性能，因此对精度要求高的零件，除了应保证尺寸精度外，还应控制其形状和位置公差。形状和位置公差简称形位公差，是指零件的实际形状和实际位置对理想形状和理想位置所允许的最大变动量。 图9-34 图9-33 图例 图例 1.形状和位置公差的代号 GB/T 1182 ― 1996规定用代号来标注形状和位置公差。 -4)，形位公差框格及指引线，形位公形位公差代号包括:形位公差的各项目的符号(见表9 差值和其他有关符号，以及基准代号等。这些内容可参阅图9-34及图中说明。框格内字体的高度h与图样中的尺寸数字等高。 表9-4 形状和位置公差项目符号 分类 特征项目 代号 分类 项目 代号 直线度 平行度 平面度 定向 垂直度 形状公差 圆度 倾斜度 圆柱度 同轴度 位置公差 定位 对称度 线轮廓度 位置度 形状公差或位置 圆跳动 面轮廓度 跳动 全跳动 2.形位公差标注示例 图9-35所示是一根气门阀杆，从图中可以看到，当被测定的要素为线或表面时，从框格引出的指引线箭头，应指在该要素的轮廓线或其延长线上。当被测要素是轴线时，应将箭头与该要素的尺寸线对齐，如M8x1轴线的同轴度注法。当基准要素是轴线时，应将基准符号与该要素的尺寸线对齐，如基准A。 图9-35 形位公差标注实例 8.5 齿 轮 在机器或设备中，除一般零件和标准件外，还有一些零件也被广泛应用，如齿轮。国家标准仅对这类零件的一些重要结构或性能参数系列化和标准化，故称这一类零件为常用件。 齿轮在机器中用来传递动力和运动，改变转速和运动方向。齿轮的性能参数中，只有模数和齿形角已标准化。 常见的齿轮传动形式有三种(图8-39): 1)圆柱齿轮:用于平行两轴之间的传动。 2)圆锥齿轮:用于相交两轴之间的传动。 3)蜗杆与蜗轮:主要用于交叉两轴之间的传动。 a)圆柱齿轮 b)锥齿轮 c)蜗杆与蜗轮 图8-39 常见的齿轮传动 在传动中，为了运动平稳，啮合正确，齿轮轮齿的齿廓曲线可以制成渐开线、摆线或圆弧。轮齿的方向有直齿、斜齿、人字齿和弧形齿。 齿轮有标准齿轮和非标准齿轮之分，本节仅介绍标准直齿圆柱齿轮的几何要素和规定画法。 1.齿轮的基本几何要素的名称、代号及其计算式 8-40 为两相互啮合圆柱齿轮的传动示意图。 图 (1)分度圆直径d 在齿顶圆与齿根圆之间, 使齿厚s与槽宽e的弧长相等的圆称为分度圆，其直径以d表示。 (2) 齿距p和齿厚s 分度圆上相邻两齿对应点之间的弧长，称为分度圆齿距，以p表示;两啮合齿轮的齿距应相等。每个轮齿齿廓在分度圆上的弧长，称为分度圆齿厚，以S表示;相邻轮齿之间的齿槽在分度圆上的弧长，称为槽宽，用e表示。在标准齿轮中，s=e，p=s+e，s=p/2。 a)啮合图 b)投影图 (3)模数 以 z 表示齿轮的齿数，则分度圆周长: πd=zp d=zp/π 令 m=P/π 则 d=mz 式中m 称为齿轮的模数。因为一对啮合齿轮的齿距 p 必须相等，所以它们的模数也必须相等。 模数 m 是设计、制造齿轮的重要参数。模数大，则齿距 p 也大，随之齿厚 s、齿高h 也大，因而齿轮的承载能力也增大。 模数的数值已系列化,不同模数的齿轮要用不同模数的刀具来加工制造，为了便于设计和加工, 其数值如表 8-6 所示。 表 8-6 齿轮模数系列(GB /T1357 —1987) 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 第一系列 16 20 25 32 40 50 1.75 2.25 2.75 (3.25) 3.5 (3.75) 4.5 5.5 (6.5) 7 第二系列 9 (11) 14 18 22 28 36 45 注:选用模数时，应优先选用第一系列;其次选用第二系列;括号内的模数尽可能不用。本表未摘录小于 1 的模数。 (4) 齿形角a 两齿轮圆心连线的节点,处，齿廓曲线的公法线(齿廓的受力方向)与两节圆的内公切线(节点P处的瞬时运动方向)所夹的锐角，称为分度圆齿形角，以α表示，我国采用的齿形角一般为20?。 (5)传动比 i 传动比 i 为主动齿轮的转速n(r/min)与从动齿轮的转速n(r/min)之12比，或从动齿轮的齿数与主动齿轮的齿数之比。 即 i= n/n = z/z 1221 (6)中心距 a 两圆柱齿轮轴线之间的最短距离称为中心距，即: a=(d+d)/2=m(z+z)/2 1212 2.齿轮几何要素的名称、代号及其计算 在图8-40中，通过圆柱齿轮轮齿顶部的圆称为齿顶圆，其直径用 da 表示。通过圆柱齿轮齿根部的圆称为齿根圆，直径用 df 表示。齿顶圆 da 与分度圆d之间的径向距离称为齿顶高，用 ha来表示;齿根圆 df 与分度圆 d 之间的径向距离称为齿根高，用 hf 表示;齿顶高与齿根高 之和称为齿高，以 h 表示，即齿顶 圆与齿根圆之间的径向距离。以上所述的几何要素均与模数 m 有关，其计算公式如表 8-7 所示。 表 8-7 直齿圆柱齿轮各几何要素的尺寸计算 基本几何要素:模数 m ;齿数 z 名称 代号 计算公式 齿 顶 高 h = m haa 齿 根 高 h h= 1.25 m ff 齿 高 h h = 2.25 m 分度圆直径 d d = m z 齿顶圆直径 d d= m (z+2) aa 齿根圆直径 d d= m (z-2.5) ff 从表中可知，已知齿轮的模数 m 和齿数 z ，按表所示公式可以计算出各几何要素的尺寸，绘制出齿轮的图形。 1.单个圆柱齿轮的画法 (图 8-41) (1)根据 GB/T 4459.2—1984 规定，在齿轮的图样中一般用两个视图来表示齿轮的结构形状，如图 8-41a所示。其中在齿轮轴线平行于投影面的视图中，可用两种方式来表达。除了图 8-41a图中用外形视图表达外，还可用剖视图来表示，例如全剖视图，半剖视图或局部剖视图，如图 8-41b、c、d所示。 (2)上述图中，齿顶圆和齿顶线用粗实线绘制;分度圆和分度线用点画线绘制，齿根圆用细实线绘制(也可省略不画)，而齿根线在外形视图中用细实线绘制(也可省略不画);在剖视图中则用粗实线绘制。齿轮其他结构按常规绘制。 (3)在剖视图中，当剖切平面通过齿轮轴线时，轮齿一律按不剖绘制，如图 8-41b、c、d所示。对于斜齿圆柱齿轮和人字齿圆柱齿轮，其轮齿用三条倾斜平行的细实线画出如图8-41c、d所示。 图8-41 圆柱齿轮的画法 斜齿轮 人字齿轮 斜齿轮 图8-42 圆柱齿轮啮合的画法 2.相互啮合的圆柱齿轮的画法 相互啮合的圆柱齿轮的画法如图8-42所示。在单个圆柱齿轮画法的基础上，注意以下几点: (1)相互啮合的两圆柱齿轮的分度圆相切，用点画线绘制,如图8-42a所示;外形图相切处的分度线只画一条粗实线,如图8-42d所示。 (2)相互啮合的两圆柱齿轮的画法如图8-43b所示;啮合区画5条线(实、实、点画、虚、实)，即粗实线(从动齿轮齿根圆)、粗实线(主动齿轮齿顶圆)、点画线(分度圆)、虚线(从动齿轮齿顶圆)、粗实线(主动齿轮齿根圆)。图8-42c为省略画法，只绘出相交的外形曲线。 (3)齿顶线与另一个齿轮齿根线之间有0.25 m间隙，如图8-43 所示。 (4)斜齿(人字齿)齿线在图中应对称绘制，如图8-42d所示。 3.齿轮与齿条啮合的画法 当齿轮的直径无限增大时齿轮的齿顶圆、分度圆、齿根圆和轮齿的齿廓曲线的曲率半径也无限增大而成为直线，齿轮变形为齿条。齿轮与齿条的啮合画法按相互啮合圆柱齿轮的规定画法处理。如图8-44所示 4.直齿圆柱齿轮的测绘 齿轮是容易损坏的零件,在实际工作中，更换齿轮时需要对齿轮进行测绘。对于标准齿轮 其轮齿部分的测绘，主要是确定模数，可按以下步骤进行: 1)数出齿数z. 2)量出齿顶圆的直径d。当齿数为单数而不能直接量得时，可用图8-45所示的方法量出，即d,=D+2e aa 3)计算模数 m,=d,/(z+2) a 4)修正模数，由于齿轮磨损与测量误差，当算出的模数m,不是标准模数时，应在标准模 数表(表8-6)中选用与m,最近的标准模数m。 5)根据标准模数m，按表8-7计算d、d、d„等. af 如果算出的模数与标准模数很不接近,或选用标准模数后计算出的齿轮某些尺寸与测量实物所得的尺寸相距较,则说明所测绘的齿轮不是标准齿轮,应进一步参考有关资料进行测绘.齿轮其他部分的测绘与一般零件测绘相同。 大 图8-45 齿轮测绘 8.4.4 弹簧 弹簧的用途很广，它可以用来减震、夹紧、承受冲击、储存能量和测力等。其特点是在外力去掉后能立即恢复原状。常用的螺旋弹簧按其用途可分为压缩弹簧(图8-33a)、拉伸弹簧(图8-33b)和扭力弹簧(图8-33c)。下面仅就螺旋压缩弹簧介绍有关的尺寸计算和画法。 8.4.4.1 圆柱螺旋压缩弹簧的参数 圆柱螺旋压缩弹簧由钢丝绕成，一般将两端并紧、磨平，使其端面与轴线垂直，便于支承。 并紧、磨平的若干圈起支承作用的称为支承圈。支承圈圈数有,.,、,、,.,三种。弹簧中参 加工作的圈数称为有效圈数。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。 圆柱螺旋压缩弹簧的形状和尺寸由以下参数决定(图8-34): 图8-34 弹簧的参数 1.钢丝直径 2.弹簧外径 3.弹簧内径 4.弹簧中径 5.节距相邻两个有效圈上对应点的轴向距离 6.有效圈数、支承圈 7.总圈数 8.自由高度 支承圈为,.,时， 支承圈为,时， 支承圈为,.,时， 9.旋向(分右旋和左旋，常用右旋) 10.弹簧丝展开长度, 8.4.4.2弹簧的规定画法(GB/T 4459.4—1984) 螺旋压缩弹簧的画法如图8-35。螺旋弹簧在平行于轴线的投影面上的图形，其各圈的轮廓应画成直线。有效圈数为4圈以上的螺旋弹簧，两端可画12圈(支撑圈不计在内)，中间可省略~ 不画。圆柱螺旋弹簧，当中间部分省略后可适当地缩短图形的长度。用过弹簧钢丝中心的两条点画线表示。右旋弹簧一定要画成右旋;左旋或旋向不规定的螺旋弹簧，允许画成右旋，但左旋弹簧不论画成左旋或右旋，一律要加注“左”字。 在装配图中，被弹簧挡住的结构按不可见轮廓绘制，见图8-36a。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(图8-36a)。弹簧丝直径在图形上小于2毫米的断面可以用涂黑(图8-36b)表示，小于1毫米的剖面可采用示意画法(图8-36c)。 8.4.4.3圆柱螺旋压缩弹簧的画图步骤 已知圆柱螺旋压缩弹簧的各参数、、、、，其作图步骤如图8-37所示: 2(画两端的支承圈部分和簧丝直径相等的圆和1(根据自由高度和自由作矩形。 中径 半径。 4(按旋向作簧丝断面的公切线，校核、加深、 3(根据节距作12有效圈数，省略中间圈。 ~ 画剖面线。 图8-37 弹簧的画图步骤 图8-38为圆柱螺旋压缩弹簧的零件图，弹簧的参数应直接标注在图形上，若直接标注有困难，可在技术要求中说明。当需要表明弹簧的机械性能(负荷与长度之间的变化关系)时，必须用图解表示。图中直角三角形的斜边，它反映外力与弹簧变形之间的关系，代号、为工作 负荷，为工作极限负荷。 图8-38 圆柱螺 旋压缩弹簧的零件图 圆柱螺旋压缩弹簧的零件图 滚动轴承的表示法包括三种，即: 通用画法、特征画法和规定画法,前两种画法又称简化画法。各种画法的示例见表8-4。 表8-4 常用滚动轴承的表示法 特征画法 通用画法 规定画法 轴承类型 结构型式 承载特征 (均指滚动轴承在所属装配图中的剖视图画法) 深沟球轴承GB/T 276主要承受径向载—1994)60000型 荷 圆锥滚子轴承 GB/T 297—1994) 可同时承受径向 30000型 和轴向载荷 推力球轴承GB/T 301 —1995) 承受单方向的轴 51000型 向载荷 当不需要确切地表示滚当需要较形象地表示滚动轴承滚动轴承的产品图样、产品样本、产品标三种画法的选用 动轴承的外形轮廓、承载的结构特征时采用 准和产品使用说明书中采用 特性和结构特征时采用 2.滚动轴承的代号及标记 (1) 滚动轴承的代号 按照GB/T 272—1993规定，滚动轴承的代号由前置代号、基本代号和后置代号构成。前置、后置代号是在轴承结构形状、尺寸和技术要求等有改变时,在其基本代号前后添加的补充代号。补充代号的规定可由该国标查知。 轴承的基本代号由类型代号、尺寸系列代号和内径代号组成。基本代号最左边的一位数字(或字母)为类型代号(见表8-5);接着是尺寸系列代号,它由宽度和直径系列代号组成,具体可由GB/T 272—1993中查取;最后是内径代号,当内径?20mm时，内径代号数字为轴承公称内径除以5的商数，当商数为个位数时，需在左边加“0”,使之成为两位数，当内径<20mm时，内径代号另有规定。 表8-5 轴承的类型代号(摘自GB/T 272—1993) 代号 轴承类型 代号 轴承类型 0 双列角接触球轴承 6 深沟球轴承 1 调心球轴承 7 角接触球轴承 2 调心滚子轴承和推力调心滚子轴承 8 推力圆柱滚子轴承 3 圆锥滚子轴承 N 圆柱滚子轴承双列或多列用字母NN表示 4 双列深沟球轴承 U 外球面球轴承 5 推力球轴承 QJ 四点接触球轴承 注:表中代号后或前加字母或数字表示该类轴承中的不同结构。 [例8-2] 解释滚动轴承代号6204中各数字表示的意义。 滚动轴承代号6204中的: 6—类型代号,表示深沟球轴承 2—02” ,“0”为宽度系列代号,按规定省略未写 ,“2”为直径系列代号 ,尺寸系列代号“ 故两者组合时注写成“2”。 04—内径代号 ,表示该轴承内径为4?5=20mm,即注出的内径代号是由公称内径20mm除以5所得的商数4 和在4前加“0”组成。 轴承代号中的类型代号或尺寸系列代号有时可省略不写。具体的省略规定需由GB/T 272—1993中查知。 (2)滚动轴承的标记 滚动轴承的标记由三部分组成 ,即:轴承名称、轴承代号、标准编号。 标记示例:滚动轴承 6210 GB/T 276—1994 表8-3 常用键的型式及规定标记 名称 图例 规定标记 键bxL GB/T 1096-1979 普通平键 键bxL GB/T 半圆键 1099-1979 键bxL GB/T 钩头楔键 1565-1979 普通平键还分为 A、B、C 三种型式.表 8-3 中的普通平键为 A 型，在标记时，A 型平键省略 A 字，而 B、C 型键，在标记时应在 b?L之前写出 B 或 C 字,见附表17所示。 普通平键和半圆键的两个侧面是工作面，在装配图中键与键槽侧面之间不留间隙，画成一条线;而键的顶面是非工作面，它与轮毂的键槽顶面之间有间隙，应画两条线，图 8-26 和图 8-27 是普通平键和半圆键装配联接图的画法及尺寸标注法。 键在轴上的键槽和在轮毂上的键槽的画法与尺寸标注，如图 8-28所示。 附表17和附表18中列出了普通平键的尺寸和键槽的剖面尺寸以及普通平键的型式。 图8-26 平键的装配图 图8-27 半圆键的装配图 a)轴上的键槽 b)轮毂上 8.4.2 销 销也是常用的标准件，在机器中用来联接和固定零件，或在装配时作定位用。常用的销有圆柱销、圆锥销和开口销，如图 8-29所示。 图8-29 常用的销 图8-30a 是作为定位用的圆锥销在装配图中的画法。小端直径为圆锥销的公称尺寸。当剖切平面通过销的 基本轴线时，销按不剖绘制。圆锥销分为 A 型和 B 型。标记示例如下: 销 GB/T 117 10×60 表示公称直径 d = 10mm ,长度 l = 60mm ,材料为35号钢，热处理硬度2838 HRC，表面氧化处理的 圆锥~销。 图8-30b 是圆柱销在装配图中的画法，标记示例如下: 销 GB/T 119.1 B12×70 图8-30b) 圆柱销的装配图画法 图8-31 开口销的装配图画法 表示公称直径 d=12mm ，长度 l=70mm ，直径 d 的公差为 h8，材料为35号钢，热处理硬度2838HRC，表面氧化处理的圆柱销。 ~ 开口销常与六角开槽螺母配合使用，它穿过螺母上的槽和螺杆上的孔以防止螺母松动，如图 8-31 所示.开口销的标记如下: 销 GB/T 91 5×50 表示公称直径 d=5 mm，长度 l=50 mm，材料为低碳钢，不经表面处理的开口销 8.2 螺纹紧固件 运用螺纹的联接作用来联接和紧固一些零部件的零件称螺纹紧固件。常用的螺纹紧固件有螺栓、双头螺柱、螺钉、螺母和垫圈等，如图8-14所示。这类零件的结构、型式、尺寸和技术要求都已列入有关的国家标准，并由专门的工厂组织生产，成为“标准件”。用户单位可根据需要，按名称、规格、代号等直接购买。 表8-2列举了一些常用螺纹紧固件的图例及规定标记 表8-2常用螺纹紧固件的图例和标记示例 名称及标准编号 简 图 标记及说明 六角头螺栓GB,, 螺栓 GB,, 5782 M12?50 5782 - 2000 (A级六角螺栓，螺纹规格 d=M12，公称长度为l=50mm) 双头螺柱 GB/T 897,螺柱 GB/T 897 M12?50 900 - 1988 (双头螺柱，两端均为粗牙普通螺纹，螺纹规格d=M12，公称长度l=50mm， B型，bm=1d) 螺柱 GB/T 898–1988-AM12?1?50 (双头螺柱，旋入机体一端为粗牙普通螺纹，旋入螺母一端为螺距P=1 的细牙普通螺纹，螺纹规格d=M12，公称长度l=50mm，A型，bm=1.25d) 开槽圆柱头螺钉GB/T 螺钉 GB/T 65 M12?50 65 - 2000 (开槽圆柱头螺钉，螺纹规格 d=M12，公称长度 l=50mm) 开槽沉头螺钉GB/T 68 螺钉 GB/T 68 M12?50 - 2000 (开槽沉头螺钉，螺纹规格 d=M12，公称长度 l=50mm) 十字槽沉头螺钉GB/T 螺钉 GB/T 819.1 M12?50 819.1 - 2000 (十字槽沉头螺钉，螺纹规格 d=M12，公称长度 l=50mm) 开槽锥端紧定螺钉螺钉 GB/T 71 M6?35 GB/T 71-1985 (开槽锥端紧定螺钉，螺纹规格 d=M6，公称长度 l=35mm) 1型六角螺母A级和B螺母 GB/T 6170 M12 级GB/T –6170 - 2000 (A级的1型六角螺母，螺纹规格 D=M12) 平垫圈-A级 GB/T 垫圈 GB/T 97.1 12-140HV 97.1 - 1985* (A级平垫圈，公称尺寸(指螺纹大径)d=12，机械性能等级为140HV(指平垫圈倒角型-A级 材料V氏硬度为140)从标准中可查得，当垫圈公称尺寸d=12时，该垫GB/T 97.2 - 1985 * 圈的孔径为13) 标准型弹簧垫圈 GB/T 垫圈 GB/T 93 16 93 - 1987 (标准型弹簧垫圈，公称尺寸 画图时应注意，旋入端的螺纹终止线应与被连接零件上的螺孔的端面平齐如图 8-17 b图。 a) b) c) 图8-17 螺纹紧固件简化画法 3.螺钉联接 钻有通孔的被连接零件与另一个制有螺孔的被连接零件可用螺钉联接。螺杆旋入被连接零件螺孔的深度L由被连接零件的材料决定，与双头螺柱旋入端长度b的取值相同，可用查表法查出各1m 部分的尺寸，参照图8-18所示画出螺钉的连接图，对于开槽螺钉在投影为圆的视图中槽口按倾斜45?画出;在投影垂直于螺钉轴线的视图中，槽口方向按与投影方向一致的位置画出，如图8-18所示。 连接零件上的螺孔、通孔或沉孔的尺寸，均可在附表中查得。也可采用如图8-17c所示的简化画法。 8.1.2 螺纹的结构要素 1.牙型 沿螺纹轴线方向剖切所得到的螺纹牙齿断面形状称为牙型。常用的牙型有三角形、梯形、锯齿形等。不同种类的螺纹牙型有不同的用途，如表8-1所示。 表8-1 常用螺纹的牙型及用途 螺纹名称及特征代号 牙 型 用 途 说 明 一般连接用粗牙普通螺纹 粗牙普通螺纹 薄壁零件的连接用细牙普通螺纹 螺纹大径相同时，细牙螺纹的 螺距和牙型高度都比粗牙螺纹细牙普通螺纹 的螺距和牙型高度要小 M 常用于电线管等不需要密封的管路 系统中的连接 非螺纹密封的管螺纹 该螺纹如另加密封结构后，密 封性能好，可用于高压的管路系 G 统 Rc - 圆锥内螺纹、锥度1:16 螺纹密封的管螺纹 Rc 常用于日常生活中的水管、煤气管、Rp - 圆柱内螺纹 机器上润滑油管等系统中的连接 R - 圆锥外螺纹、锥度1:16 Rp R 梯形螺 多用于各种机床上的传动丝杆 纹 Tr 传递双向动力 用于螺旋压力机的传动丝杠 锯齿形螺纹 B 传递 单向动力 2.公称直径 螺纹的直径有大径d(外螺纹)或D(内螺纹)、小径d(外螺纹)或D(内螺纹)、中径d(外112 螺纹)或D(内螺纹)之分，如图8-4所示。普通螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的大径又称公称2 直径。大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱面的直径，小径是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径。中径是指通过牙型上的沟槽宽度和凸起宽度相等处的假想圆柱的直径。 图8-4 螺纹的大、小、中径 螺纹的大、小、中径 3.线数 螺纹有单线和多线之分:沿一条螺旋线形成的螺纹为单线螺纹，如图8-5a;沿两条以上螺旋线形成的螺纹称多线螺纹。螺纹的线数用n表示,如图8-5b。 图8-5 螺纹线数，导程和螺距 图8-6 螺纹的旋向 螺纹线数，导程和螺距 螺纹的旋向 4.螺距和导程 螺纹相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离称为螺距，用p表示;同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离，称为导程，用P表示。单线螺纹的螺距等于导程，n 见图8-5a，多线螺纹的螺距P=P/n，见图8-5b。普通螺纹的公称直径与螺距系列见教材附录表3。 n 5.旋向 螺纹有右旋和左旋两种。内外螺纹旋合时，顺时针旋入的为右旋，逆时针旋入的为左旋，如图8-6所示。 8.1.3 螺纹的分类 标准螺纹: 牙型、直径和螺距均符合国家标准的螺纹称为标准螺纹; 特殊螺纹:牙型符合标准，而公称直径或螺距不符合标准的称为特殊螺纹; 非标准螺纹:牙型不符合标准的称为非标准螺纹。 另外，螺纹按用途又可分为联接螺纹(如普通螺纹、管螺纹)和传动螺纹(如梯形螺纹)，常用螺纹用途见表8-1。 1995) 8.1.4 螺纹的规定画法(GB/T 4459.1— 1.外螺纹的画法 如图8-7所示，在投影为非圆的视图上，外螺纹大径画成粗实线，小径画成细实线，且小径在螺杆的倒角或倒圆部分也应画出。小径的尺寸可在附录有关表中查到，实际画图时小径通常画成大径的0.85倍，螺纹的终止线用粗实线画出。在投影为圆的视图上，用粗实线画螺纹的大径，用3/4圈圆弧的细实线画小径，倒角圆省略不画。图8-7a表示外螺纹不剖时的画法，图8-7b为剖切时的画法。 图8-7 外螺纹的规定画法 外螺纹的规定画法 2.内螺纹的画法 如图8-8所示，在投影为非圆的剖视图中，小径用粗实线画出，大径用细实线画出，螺纹终止线用粗实线画出，剖面线画到牙顶的粗实线处。如果不剖大径、小径、螺纹终止线都画虚线。在投影为圆的视图中，小径画粗实线，大径画3/4圈圆弧的细实线，倒角圆省略不画。对于不穿通的螺孔(也称盲孔)，钻孔深度与螺孔深度之差称为肩距，一般为(5,6)P。绘图时取0.5d，钻孔底部锥角画成120? 3.螺纹联接的画法 如图8-9所示，在剖视图中，内外螺纹旋合部分按外螺纹画，其余部分按各自的规定画法画出。但应注意，表示大、小径的粗实线和细实线应分别对齐，与外螺纹倒角的大小无关。 国家标准规定了各种螺纹的标记及标注方法，从螺纹的标记可了解该螺纹的种类、公称直径、螺距、线数、旋向、螺纹公差等方面的内容。下面分别介绍几种标准螺纹的标记及标注方法。 1.普通螺纹的标记 粗牙普通螺纹的标记: 螺纹特征代号M 公称直径 旋向 — 公差带代号 — 旋合长度代号 (不注螺距，右旋不标注，左旋标注代号“LH”) 细牙普通螺纹的标记: 螺纹特征代号M 公称直径?螺距 旋向 — 公差带代号 — 旋合长度代号 (要注螺距，旋向要求同上) 上述标记中的公差带代号是由数字表示的螺纹公差等级和拉丁字母(内螺纹用大写字母，外螺纹用小写字母)表示的基本偏差代号组成，公差等级在前，基本偏差代号在后。先写中径公差带代号，后写顶径公差带代号，如果中径和顶径的公差带代号一样，则只注写一次。旋合长度是指两个相互旋合的螺纹，沿轴线方向相互结合的长度。对于普通螺纹，旋合长度代号有S、N、L，分别表示短、中、长三种旋合长度。一般情况下均采用中等旋合长度，故在标记中N 不写出。必要时才注出S或L。各种旋合长度所对应的具体值可根据螺纹直径和螺距在有关标准中查出。 标注举例: 1)公称直径为20 mm的粗牙普通螺纹，螺距为2.5mm,右旋，中径和顶径公差带代号分别为5g、6g，短旋合长度。其标记形式为:M20-5g6g-S ，如图8-10a所示。 2)公称直径为10mm的细牙普通螺纹，螺距为1 ,左旋，中、顶径公差带代号均为6H，中等旋合长度。其标记形式为:M10?1 LH-6H。如图8-10b所示。 3.剖面符号 剖视图中，剖面区域一般应画出剖面符号，以区分机件上被剖切到的实体部分和未剖切到的空心部分。根据各种机件所使用的不同材料，制图标准规定了各种材料的剖面符号，如表7-1所示为部分材料的剖面符号。 表7-1 部分剖面符号 材 料 名 称 剖 面 符 号 材 料 名 称 剖 面 符 号 金属材料 液 体 (已有规定剖面符号者除外) 非金属材料 (已有规定剖面 符号者除外) 固体材料 不需在剖面区域中表示材料的类别时，可采用通用剖面线表示。通用剖面线应以适当角度的细实线绘制，最好与主要轮廓线或剖面区域的对称线成45?角，如图7-13 所示。若需要在剖面区域中表示材料的类别时，则应采用国家标准规定的剖面符号。对同一机件，在它的各个剖视图和断面图中，所有剖面线的倾斜方向应一致、间隔要相同。 图7-13 通用剖面线的画法 第7章 机件图样的表达方法 在实际生产中，机件的结构形状是多种多样的，为了完整、清晰、简便地表达出它们的内外形状，国家标准《技术制图与机械制图》中规定了视图、剖视图、断面图和其他各种规定画法等多种表达方法。 7.1 视图(GB/T 17452—1998) 视图分为基本视图、向视图、局部视图和斜视图，主要用于表达机件的外形。 7.1.1 .基本视图 在原来的三个投影面的基础上，再增加三个互相垂直的投影面，从而构成一个正六面体的六个侧面，这六个侧面叫基本投影面。将机件放在正六面体内，分别向各基本投影面投射，所得的视图称为基本视图，如图7-1所示。其中，除了前面学过的主视图、俯视图和左视图外，还包括从后向前投射所得的后视图;从下向上投射所得的仰视图和从右向左投射所得的右视图。 各投影面的展开方法如图7-2所示。在同一张图纸内,六个基本视图按图7-3所示配置时，一律不标注视图名称。六个基本视图之间仍满足“长对正、高平齐、宽相等”的投影规律。 a) 基本投影面 b) 六个基本视图 图,-, 基本视图的形成 实际使用时，并非要将六个基本视图都画出来，而是根据机件形状的复杂程度和结构特点，选择若干个基本视图，一般优先选用主、俯、左三个视图。视图中通常只画出机件的可见部分，必要时才用虚线画出其不可见部分。 7.1.2 向视图 向视图是可以自由配置的基本视图。为了便于读图，应在向视图的上方用大写拉丁字母标出该向视图的名称(如“A”、“B”等)，且在相应的视图附近用箭头指明投射方向，并注上同样的字母，如图7-,所示。