《機械制圖（第2版）》第13課 認識螺紋與常用螺紋緊固件

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課題第13課認識螺紋與常用螺紋緊固件課時2課時（90min）教學目標知識技能目標：（1）理解螺紋的基礎知識，掌握螺紋的規(guī)定畫法、種類和標注方法（2）熟悉常用螺紋緊固件的種類、標注方法及連接畫法素質(zhì)目標：（1）樹立愛黨愛國的堅定信念（2）激發(fā)投身國家建設的使命擔當教學重難點教學重點：螺紋的規(guī)定畫法、種類與標記，螺紋緊固件的種類、標記與連接畫法教學難點：繪制、標注螺紋與常用螺紋緊固件教學方法案例分析法、問答法、討論法、講授法教學用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學設計→→→傳授新知（45min）→任務實施（18min）→學以致用（15min）→課堂小結(jié)（3min）→作業(yè)布置（2min）教學過程主要教學內(nèi)容及步驟設計意圖課前任務【教師】布置課前任務，和學生負責人取得聯(lián)系，讓其提醒同學通過文旌課堂APP或其他學習軟件，完成課前任務請大家查閱螺紋的相關(guān)資料，總結(jié)螺紋的分類與繪制，完成“任務工單——繪制、標注螺紋與常用螺紋緊固件”中的引導問題?！緦W生】完成課前任務通過課前任務，讓學生了解本次課的主要內(nèi)容，增加學生的學習興趣考勤

（2min）【教師】使用文旌課堂APP進行簽到【學生】班干部報請假人員及原因培養(yǎng)學生的組織紀律性，掌握學生的出勤情況任務引入（5min）【教師】講述“任務引入”中的相關(guān)內(nèi)容，展示“圖6-1”圖片（詳見教材），并提出以下問題：觀察圖片，思考如何補畫其中的漏線?！緦W生】觀察、思考、回答通過問題導入的方法，引導學生主動思考，激發(fā)學生的學習興趣傳授新知

（45min）【教師】通過學生的回答引入要講的知識，講解螺紋與常用螺紋緊固件的相關(guān)知識?【教師】展示“圖6-4”的圖片（詳見教材），提問：“觀察圖片，說一說生活中你所知道的螺紋”，并隨機抽取學生回答問題?【學生】觀察圖片、思考、回答問題?【教師】根據(jù)學生的回答引出螺紋的相關(guān)知識一個平面圖形（如三角形、梯形等）沿著圓柱或圓錐表面上的螺旋線運動所形成的具有規(guī)定形狀的連續(xù)凸起和溝槽稱為螺紋。螺紋有外螺紋和內(nèi)螺紋兩種，成對使用。在圓柱或圓錐外表面形成的螺紋稱為外螺紋，在內(nèi)孔表面形成的螺紋稱為內(nèi)螺紋，如圖所示。一、螺紋的基礎知識1.螺紋的加工方法?【教師】展示“圖6-5”（詳見教材），詳細講解螺紋的加工方法螺紋的加工方法很多，一般利用機床（如車床、滾絲機等）進行機械加工，也可以使用工具（如板牙、絲錐等）進行手工加工。若要加工小孔螺紋，需要先用頂角約為120°的鉆頭鉆底孔，然后用絲錐攻制內(nèi)螺紋。2．螺紋的基本要素?【教師】提問：“螺紋包括哪些基本要素？”，并隨機抽取學生回答問題?【學生】聆聽、思考、回答問題?【教師】總結(jié)學生的回答，講解螺紋基本要素的相關(guān)知識螺紋的基本要素有五個，即牙型、直徑、線數(shù)、螺距（或?qū)С蹋┖托颉Ｖ挥羞@五要素完全相同的內(nèi)、外螺紋，才能成對配合使用。1）牙型牙型是指在螺紋軸線平面上的螺紋輪廓形狀。常見的牙型有三角形、梯形和鋸齒形等。常用普通螺紋的牙型為三角形，牙型角為60°。2）直徑?【教師】展示“圖6-7”（詳見教材），播放“圖6-7動畫”的視頻（詳見教材），幫助學生更加直觀的理解螺紋直徑的概念螺紋的直徑有大徑、小徑和中徑之分。大徑：是指與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相切的假想圓柱或圓錐的直徑。內(nèi)、外螺紋的大徑分別用D和d表示。除管螺紋外，通常所說的公稱直徑均指螺紋大徑。小徑：是指與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相切的假想圓柱或圓錐的直徑。內(nèi)、外螺紋的小徑分別用D1和d中徑：是指通過軸向截面內(nèi)牙型上的溝槽和凸起處寬度相等處的假想柱面或錐面的直徑。內(nèi)、外螺紋的中徑分別用D2和d3）線數(shù)線數(shù)是指形成螺紋的螺旋線的條數(shù)，用n表示。沿一條螺旋線形成的螺紋稱為單線螺紋，沿兩條或兩條以上螺旋線形成的螺紋稱為多線螺紋。?【教師】展示“圖6-8”（詳見教材），播放“圖6-8動畫”的視頻（詳見教材），提問：“觀察圖片，說出哪個是單線螺紋，哪個是多線螺紋？”，并隨機抽取學生回答問題?【學生】聆聽、思考、觀察圖片、回答問題?【教師】總結(jié)學生的回答，公布正確答案如圖所示，圖（a）為單線螺紋，用于螺紋的鎖緊，如固定吊扇的螺釘螺母、煤氣瓶接頭和機械設備零件間的固定連接等；圖（b）是多線螺紋，且為雙線螺紋，多用于傳遞動力和運動，如用于抬高車輛的千斤頂、用于夾緊工件的臺虎鉗、用于加工螺紋的車床螺桿等。4）螺距和導程螺距是指螺紋相鄰兩牙在中徑線上對應兩點之間的軸向距離，用P表示；導程是指同一條螺旋線上相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離，用表示。螺距P、導程Ph和線數(shù)n（1）對于單線螺紋：Ph（2）對于多線螺紋：Ph5）旋向螺紋有左旋和右旋兩種。順時針旋進的螺紋為右旋螺紋，其螺紋線的特征是左低右高，右旋螺紋記為RH；逆時針旋進的螺紋為左旋螺紋，其螺紋線的特征是左高右低，左旋螺紋記為LH。工程上常用右旋螺紋。二、螺紋的規(guī)定畫法1．外螺紋的規(guī)定畫法在投影為非圓的視圖中，螺紋大徑用粗實線表示，螺紋小徑用細實線表示（取小徑d1=0.85在投影為圓的視圖中，表示螺紋大徑的圓用粗實線畫出，表示螺紋小徑的圓用細實線只畫約3/4圈，倒角圓省略不畫。?【教師】播放“圖6-10動畫”的視頻（詳見教材），幫助學生更直觀的理解外螺紋的規(guī)定畫法2．內(nèi)螺紋的規(guī)定畫法內(nèi)螺紋通常用剖視圖表示。在非圓視圖中，螺紋大徑用細實線畫出，小徑用粗實線畫出，螺紋終止線用粗實線畫出，剖面線畫到粗實線處。在投影為圓的視圖中，螺紋大徑用細實線畫約3/4圓弧，小徑用粗實線圓表示，倒角圓省略不畫。當螺紋孔為盲孔（非通孔）時，應將鉆孔深度和螺紋孔深度分別畫出，且終止線到孔末端的距離按0.5倍大徑繪制，鉆孔時在末端形成的錐角按120°繪制，如圖6-11（b）所示（詳見教材）。當內(nèi)螺紋為不可見時，螺紋的所有圖線均用虛線繪制。?【教師】播放“圖6-11動畫”的視頻（詳見教材），幫助學生更直觀的理解內(nèi)螺紋的規(guī)定畫法3．內(nèi)、外螺紋的旋合畫法內(nèi)、外螺紋旋合時，一般采用剖視圖表示。其中，內(nèi)、外螺紋的旋合部分按外螺紋的規(guī)定畫法繪制，其余不重合部分按各自的規(guī)定畫法繪制。?【小貼士】教師補充知識點（1）在剖切面通過螺紋軸線的剖視圖中，實心螺桿按不剖繪制。（2）表示內(nèi)、外螺紋大徑的細實線和粗實線，以及表示內(nèi)、外螺紋小徑的粗實線和細實線均應分別對齊。三、螺紋的種類與標記?【教師】提問：“按用途不同，螺紋可分為哪幾種？它們各有什么作用？”，并隨機抽取學生回答問題?【學生】聆聽、思考、回答問題?【教師】總結(jié)學生的回答，講解螺紋的種類按用途不同，螺紋可分為連接螺紋和傳動螺紋兩種。連接螺紋：起連接作用的螺紋，常見的有粗牙普通螺紋、細牙普通螺紋、管螺紋和錐螺紋四種。其中，管螺紋又分為55°密封管螺紋和55°非密封管螺紋。傳動螺紋：用于傳遞動力和運動的螺紋，常見的有梯形螺紋和鋸齒形螺紋。普通螺紋的應用最為廣泛，其標記由螺紋特征代號、尺寸代號、公差帶代號、旋合長度代號、旋向代號組成。其中，公差帶代號是用來說明螺紋加工精度的。（1）螺紋特征代號因螺紋種類不同而采用不同字母。例如，普通螺紋的特征代號為M，梯形螺紋的特征代號為Tr。（2）單線螺紋的尺寸代號為“公稱直徑×螺距”。普通螺紋的螺距有粗牙和細牙兩種，粗牙螺紋不標注螺距，細牙螺紋必須注出螺距。多線螺紋的尺寸代號為“公稱直徑×Ph導程P螺距”。公稱直徑、導程、螺距的單位均為mm。（3）螺紋公差帶代號包括中徑和頂徑公差帶代號，如5g6g，前兩位為中徑公差帶代號，后兩位為頂徑公差帶代號。如果中徑與頂徑公差帶代號相同，則只標注一個代號。最常用的中等公差精度的普通螺紋（公稱直徑≤1.4?mm的5H、6h和公稱直徑≥1.6??【小貼士】教師補充知識點頂徑是指與外螺紋或內(nèi)螺紋牙頂相切的假想圓柱或圓錐的直徑，即外螺紋大徑、內(nèi)螺紋小徑。（4）普通螺紋的旋合長度規(guī)定為短（S）、中（N）、長（L）三組，中等旋合長度（N）不必標注。（5）左旋螺紋要注寫LH，右旋螺紋不注。【例6-1】解釋螺紋標記M20×1.5―5g6g―S―LH中各符號代表的含義?！窘忉尅縈為普通螺紋特征代號；公稱直徑為20mm，細牙，螺距為1.5mm；中徑公差帶代號為5g，頂徑公差帶代號為6g；短旋合長度，左旋。常用螺紋的種類和標記示例如表6-2所示（詳見教材）。其中，當梯形螺紋和鋸齒形螺紋為多線螺紋時，螺距應注在括號內(nèi)，并冠以字母P，且該括號應注寫在導程之后。四、螺紋緊固件的種類與標記?【教師】展示“圖6-14”的圖片（詳見教材），幫助學生更直觀的理解螺紋緊固件螺紋緊固件是指利用內(nèi)、外螺紋的旋合作用來連接和緊固一些零部件的零件。螺紋緊固件的種類很多，常見的有螺栓、螺柱、螺釘、螺母和墊圈等。螺紋緊固件的結(jié)構(gòu)和尺寸已標準化，屬于標準件，一般由專門的工廠生產(chǎn)。各種標準件都有規(guī)定標記，使用時，可根據(jù)其標記從相應的國家標準中查出它們的結(jié)構(gòu)形式、尺寸及技術(shù)要求等。常見螺紋緊固件的標記示例如表6-3所示（詳見教材）。五、螺紋緊固件的連接畫法螺紋緊固件的連接形式有螺栓連接、雙頭螺柱連接和螺釘連接三種。無論采用哪種連接，對其進行繪制時都應遵循下列規(guī)定。（1）兩零件的接觸表面只畫一條線，不接觸的相鄰兩表面，不論其間隙大小均應畫成兩條線（小間隙可夸大畫出）。（2）相鄰零件剖面線的方向相反，或剖面線的方向相同但間距不同；但同一零件的剖面線在所有視圖中應同間距同方向。（3）當剖切面通過螺紋緊固件的軸線時，螺紋緊固件均按不剖繪制。（4）各緊固件可采用簡化畫法，即螺栓、螺母及螺釘頭部結(jié)構(gòu)均可簡化；螺紋緊固件上的倒角和退刀槽等工藝結(jié)構(gòu)也可省略不畫。1．螺栓連接螺栓連接用于連接兩個較薄且都能鉆出通孔的零件，不經(jīng)常拆卸的場合。其緊固件有螺栓、螺母和墊圈。連接時，先將螺栓的桿身穿過兩個零件的通孔，然后套上墊圈，再擰緊螺母。?【教師】播放“圖6-15動畫”的視頻（詳見教材），幫助學生更直觀的理解螺柱連接繪制螺栓連接時，各緊固件提倡采用比例法繪制，即以螺栓上螺紋的公稱直徑（大徑d）為基準，其余各部分的尺寸按其與公稱直徑的比例關(guān)系來繪制，倒角省略不畫。其中，螺栓的長度L應按照計算，計算出L值后，還應從相應的螺栓標準（參見附表Ⅱ）所規(guī)定的長度系列中選擇最接近標準的長度值。?【小貼士】教師補充知識點（1）被連接零件的孔徑須大于螺栓大徑（），否則在組裝時螺栓裝不進通孔。（2）螺栓的螺紋終止線必須畫到墊圈之下（應在被連接兩零件接觸面的上方），否則螺母可能擰不緊。2．雙頭螺柱連接雙頭螺柱的兩端都加工有螺紋，其一端和被連接零件旋合（旋入端），另一端和螺母旋合（緊固端），常用于連接一個較厚且不易加工通孔的零件和另一個較薄可加工出通孔的零件，多用于受力較大、較常拆卸的場合。雙頭螺柱連接與螺栓連接相同，通常采用比例法繪制。畫雙頭螺柱連接時，應注意以下幾點。?【教師】播放“圖6-16動畫”的視頻（詳見教材），幫助學生更直觀的理解雙頭螺柱連接（1）因為雙頭螺柱旋入端的螺紋全部旋入螺紋孔內(nèi)，所以旋入端的螺紋終止線應與兩被連接件的接觸面平齊，以示旋入端已擰緊。（2）為了確保旋入端全部旋入螺紋孔內(nèi)，零件上的螺紋孔深度應大于旋入端長度。畫圖時，螺紋孔的螺紋深度可按畫出；鉆底孔時，其深度應略大于螺紋孔的螺紋深度?？椎讘嫵鲢@頭留下的120°圓錐孔。?【小貼士】教師補充知識點彈簧墊圈靠彈性及斜口摩擦防止緊固件的松動，繪圖時按圖6-16（a）繪制（詳見教材）；平墊圈相對彈簧墊圈鎖緊功能較差些，繪圖時按照圖6-16（b）繪制（詳見教材）。?【教師】展示“圖6-17”（詳見教材），播放“圖6-17動畫”（詳見教材）的視頻，詳細講解圓柱頭螺釘連接和沉頭螺釘連接?【小貼士】教師補充知識點（1）畫螺釘連接圖時，螺釘?shù)穆菁y終止線必須超過被連接件的結(jié)合面。（2）不論螺釘旋到什么位置，螺釘頭部開槽的規(guī)定畫法為：在投影為非圓的視圖中，其槽口應正對觀察者；在投影為圓的視圖上，開槽應按45°或135°位置簡化?！緦W生】聆聽、記錄、理解運用多媒體課件，引導學生認識螺紋，結(jié)合問題引導、精講釋疑、講練結(jié)合等方法，幫助學生更加明確螺紋與常用螺紋緊固件的畫法，提升學生的學習積極性和主動性任務實施（18min）【教師】安排學生根據(jù)課堂知識，完成任務引入中的問題，繪制漏線【學生】復習回顧、觀察圖片、繪制圖形【教師】展示“圖6-19補畫螺栓連接圖”的圖片（詳見教材），講解作圖步驟，并評價學生的繪制情況【分析】圖6-1（詳見教材）中的漏線可分為三大類：螺栓的螺紋線、螺母的輪廓線、被連接零件的剖面線。應先確定各部分的比例尺寸再作圖?！咀鲌D步驟】（1）在投影為非圓的視圖中，用細實線畫出螺紋小徑，用粗實線畫出螺紋終止線；在投影為圓的視圖中，用3/4圈細實線畫出螺紋小徑。（2）用粗實線畫出螺母的輪廓線。（3）用粗實線畫出被連接零件被剖切后的可見輪廓線，用細實線畫出被連接零件的剖面線。通過帶領(lǐng)學生補畫典型的螺栓連接圖，讓學生充分理解所學知識，并與實踐相結(jié)合學以致用（15min）【教師】展示“圖6-2”（詳見教材），提出任務，安排學生分組完成繪制粗牙螺紋具有較高的強度和良好的互換性，因此它在要求快速裝配或拆卸的場合，以及