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【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流山东大学授课讲稿.精品文档.山东大学授课讲稿第七讲第七章 产品的零件图、装配图第一节 标准件和常用件在机器或仪器中，有些大量使用的机件，如螺栓、螺母、螺钉、键、销、轴承等，它们的结构和尺寸均已标准化，称为标准件。还有些机件，如齿轮、弹簧等，它们的部分参数已标准化，称为常用件。本章将分别介绍这些机件的结构、画法和标注方法。一、 螺纹及螺纹紧固件螺纹是零件上常用的一种结构，如各种螺钉、螺母、丝杠等都具有螺纹结构。螺纹的主要作用是连接零件或传递动力。 1螺纹的基本知识 （1）螺纹的形成螺纹是根据螺旋线形成的原理而制作出来的。如图7-1所示，当一动点M沿圆柱面的母线AB作等速直线运动，同时该母线又围绕圆柱轴线作等角速回转运动，则动点M运动的轨迹即为圆柱螺旋线。图7-1 圆柱螺旋线的形成在车床上车削螺纹，是常见的形成螺纹的一种加工方法。如图72所示，将工件装夹在与车床主轴相连的卡盘上，使它随主轴作等速旋转，同时使车刀沿主轴轴线方向作等速移动，当车刀切入工件达一定深度时，就在工件表面上车制出螺纹。在圆柱体外表面上的螺纹叫外螺纹，在圆柱孔内表面上的螺纹叫内螺纹。图7-2 在车床上加工螺纹a）加工外螺纹 b）加工内螺纹 （2）螺纹的基本要素 螺纹的基本要素主要是牙型、直径、螺距、线数和旋向等。其意义分述如下：1)螺纹牙型 螺纹牙型是指螺纹件轴向剖面的轮廓形状。常用的有三角形、梯形、锯齿形等。2)直径 螺纹的直径有三个：大径(d、D)、小径(d1、D1)和中径(d2、D2)。螺纹的大径：是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径(图73)，即螺纹的最大直径。螺纹的大径通常又称为规格尺寸或公称直径（管螺纹除外）图7-3 螺纹各部分的名称螺纹的小径：是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径，即螺纹的最小直径。螺纹的中径：是指螺纹的牙齿厚度与牙槽宽度相等处的假想圆柱面的直径，它近似或等于螺纹的大径和小径的平均值。3)线数n 螺纹有单线和多线之分。在同一螺纹件上只有一条螺纹的叫单线螺纹(图74a)，在同一螺纹件上有几条螺纹的叫多线螺纹。如图74b为一段双线螺杆，在它上面做了两条螺纹。一般连接用的螺钉，车床上的传动丝杠等都是单线螺纹，而摩擦压力机的螺杆是多线螺纹。图7-4 螺纹的线数4)导程s和螺距p导程：在车制螺纹时，工件旋转一周刀具沿轴线方向移动的距离叫导程，即同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离。螺距：是螺纹件上相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离。单线螺纹的螺距等于导程(图74a)；如果是双线螺纹，由图74b可知，一个导程包括两个螺距，则螺距导程/2；若是三线螺纹，螺距导程/3。因此，螺距和导程之间的关系可以用下式表示：螺距导程/线数。5)旋向 是指螺纹旋进的方向。螺纹有右旋与左旋之分(图75)。按顺时针方向旋进的螺纹称为右旋螺纹，按逆时针方向旋进的螺纹称为左旋螺纹。在上述五项要素中，改变其中任何一项，都会得到不同规格的螺纹。因此，相互旋合的内、外螺纹这五项要素必须相同。图7-5 螺纹的旋向为了便于设计和制造，国家标准规定了一些标准的牙型、大径和螺距。凡是这三项都符合国家标准的称为标准螺纹；牙型符合标准而大径或螺距不符合标准的称为特殊螺纹；牙型不符合标准的称为非标准螺纹(如矩形螺纹)。2螺纹的规定画法(根据GB/T4459.11995) 螺纹按其真实投影来画比较麻烦，实际上也没有必要。因此，制图标准对螺纹（外螺纹和内螺纹）画法作了如下规定：（1）外螺纹的规定画法1)外螺纹不论其牙型如何，在平行于螺杆轴线的投影面的视图上，螺纹的牙顶线（表示大径的直线）用粗实线表示，牙底线（表示小径的直线）用细实线表示；螺杆轴端的倒角和倒圆部分也应画出。图76所示。2)在垂直于螺纹轴线的投影面的视图上，螺纹的牙顶圆（表示大径的圆）用粗实线表示，表示牙底圆（表示小径的圆）的细实线只画约3/4圈（画图时一般可近似地取d10.85d）；此时螺杆上的倒角投影省略不画。如图7-6所示。图7-6 外螺纹的规定画法a）外形 b）一般画法 3) 有效螺纹的终止界线(简称螺纹终止线)用粗实线表示，其画法如图76所示。4）螺纹的收尾部分（称为螺尾）在图上一般不画。（2）内螺纹的规定画法1)内螺纹不论其牙型如何，在平行于螺孔轴线的投影面的剖视图中，牙顶线（表示小径的直线）用粗实线表示，牙底线（表示大径的直线）用细实线表示；在剖视图或断面图中剖面线都必须画到粗实线；螺孔上的倒角和倒圆部分也应画出。如图7-7所示。图7-7 内螺纹的规定画法a）外形 b）剖视图画法 2)在垂直于螺纹轴线的投影面的视图上，螺纹的牙顶圆（表示小径的圆）用粗实线表示（画图时可近似地取D10.85D），牙底圆（表示大径的圆）用细实线表示，且只画约3/4圈。此时螺孔上的倒角投影省略不画,如图7-7所示。3)螺尾一般省略不画。4)绘制不穿通的螺纹孔时，一般应将钻孔深度与螺纹部分的深度分别画出，并标上尺寸(图78)。加工不穿通的螺孔时，先按螺纹小径钻孔，后用丝锥攻丝(图78b)。钻头的锥顶角一般做成118°，在孔底部形成118°的锥顶角。画图时此角按120°画出，但不必标注尺寸。如图78a所示。图7-8 不穿通螺孔的画法a）钻孔深度 b）攻丝深度5）螺孔不剖开时，不可见螺纹的所有图线均按虚线绘制，如图79所示。图7-9 不剖时内螺纹的画法（3）螺纹联接的画法(图710)以剖视图表示内、外螺纹的连接，旋合部分按外螺纹的画法绘制，其余部分均按各自的画法绘制，如图710所示。画图时应注意：表示内、外螺纹牙顶的粗实线和牙底的细实线必须对齐；当画螺纹联接部位的断面图时，在断面图上两紧固件的剖面线方向应相反，如图7-10b中A-A所示。图7-10 剖视图中螺纹联接的画法a）通孔 b）不通孔如图7-11所示，为不通孔时螺纹联接的画法，注意螺孔底部的绘制。图7-11 不通孔螺纹联接的画法（4）螺纹牙型的表示方法当需要表示螺纹牙型时，可采用局部剖视图或局部放大图绘制(图712)。图7-12 螺纹牙型表示法a）梯形外螺纹 b）梯形内螺纹 c）矩形螺纹3.螺纹的标注 螺纹的种类很多，但规定画法却相同，在图上对标准螺纹只能用螺纹代号或标记来区别它们的不同。普通螺纹、梯形螺纹及管螺纹的标注方法如下： (1) 普通螺纹的标注 普通螺纹的完整标记由螺纹规格代号、螺纹公差代号及螺纹旋合长度代号三部分组成，其格式为： 螺纹规格代号螺纹公差带代号螺纹旋合长度代号牙型代号 公称直径 × 螺距 旋向中径公差带代号 顶径公差带代号 旋合长度代号1)普通螺纹的牙型代号为“M”,公称直径指螺纹大径。螺纹副(内、外螺纹旋合在一起）标记中的内、外螺纹公差带代号用斜线分开，斜线前后分别表示内、外螺纹公差带代号。例如M20×26H/6g。2)旋合长度是指内、外螺纹旋合在一起的有效长度，普通螺纹的旋合长度分为三组，分别称为短旋合长度、中旋合长度和长旋合长度，相应代号为S、N、L。相应的长度可根据螺纹公称直径及螺距从标准中查出。当为中旋合长度时，“N” 省略标注。 3)普通螺纹精度等级：根据螺纹的公差带和短、中、长三组旋合长度，螺纹的精度又分为精密级、中等级和粗糙级三种。在一般情况下多采用中等级。公称直径以毫米为单位的螺纹，其标记应直接注在大径的尺寸线上，或注在其引出线上。如表7-1中图例所示。表7-1 普通螺纹的标注(2) 梯形螺纹的标注 梯形螺纹的完整标注的内容和格式为： 螺纹代号 - 中径公差带代号 - 旋合长度代号 其中螺纹代号内容：Tr 公称直径 × 导程（螺距） 旋向梯形螺纹的标注见表7-2。表7-2 梯形螺纹的标注4.螺纹紧固件及其比例画法(1) 常用的螺纹紧固件有螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈等。这些零件的尺寸都已标准化，在技术文件上只须注出其标记即可。 (2) 螺纹紧固件的比例画法 设计机器时，经常会用到螺栓、螺母、垫圈等螺纹紧固件，它们的各部分尺寸可以从相应的国家标准中查出，由螺栓的螺纹规格尺寸d、螺母的规格尺寸D、垫圈的公称尺寸d，按d或D进行比例折算，得出各部分尺寸后按近似画法绘制。1)六角头螺栓。六角头头部系由六棱柱经倒角30°而形成，故每个棱面上均产生双曲线)，这些曲线可由圆弧代替(图713)。画法步骤如下：图7-13 六角头部曲线的近似画法 画出六棱柱的投影。 以R1.5d为半径画弧与顶面的投影相切，并与右边两棱线交于1、2两点。 由2点做水平线，与相邻的棱线交于3点，平分线段23得点4。 以点4为圆心，4点至1点的距离为半径画弧1点至5点，最后过点5作30页码: 5°的倒角线。左边一段曲线画法与此相同。六角头螺栓的各部分尺寸与螺纹大径d的比例关系如图714a所示。(2)六角头螺母。六角头螺母各部分尺寸与螺纹大径D的比例关系如图714b所示。表面交线的画法与六角头螺栓头部的画法相同。(3)垫圈。垫圈各部分尺寸按与它相配的螺纹紧固件的大径d的比例关系画出(图714c)。(4)双头螺柱。双头螺柱的外形可按图714d的简化画法给制。各部分尺寸与大径d的比例关系如图中所示。图7-14 单个螺纹紧固件的比例画法a）螺栓 b）螺母 c）垫圈 d）螺柱5.螺纹紧固件联接的画法(1) 螺栓联接螺栓联接是将螺栓杆身穿过两个零件的通孔，再用螺母旋紧而将两个零件固定在一起的一种连接方式(图715)。图7-15 螺栓联接1)螺栓、螺母、垫圈按大径d的比例关系绘制，其余部分的比例关系如图中所示。2)螺栓的有效长度l应先按下式求出： l12h+m+a 然后再从附表24中选出相近的标准长度l。3)在画螺栓联接的装配图时，应遵循下列基本规定：当剖切平面通过螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈等标准件的轴线时，这些零件均按未剖切绘制。在剖视图中，两相邻零件的剖面线方向应相反，但同一个零件在各个剖视图中，其剖面线的方向和间距应相同。两零件的接触面应画成一条线，不得画成两条线或加粗。 (2)螺柱连接用螺柱连接零件时，先将螺柱的旋入端旋入一个零件的螺孔中，再将另一个带孔的零件套入螺柱，然后放入垫圈、用螺母旋紧(图716)。图7-16 螺柱联接 1)各部分画图尺寸的比例关系与螺栓连接相同。若采用弹簧垫圈，其尺寸可按d21.6d、s0.25d绘制。 2)双头螺柱的有效长度l可先按下式算出： lh+m+a 选取相近的标准长度。 3)双头螺柱旋入端长度bm的值与带螺孔的被连接件的材料有关。材料为钢或青铜时取bm=d，材料为铸铁时，取bm=1.251.5d，材料为铝时，取bm=2d。 4)机件上螺孔的螺纹深度应大于旋入端螺纹长度bm，画图时，螺孔的螺纹深度可按bm+0.5d画出，钻孔深度可按bmd画出。(3)螺钉连接 用螺钉连接两个零件时，螺钉杆部穿过一个零件的通孔而旋入另一零件的螺孔，靠螺钉头部支承面压紧将两个零件固定一起。螺钉根据头部形状不同有许多型式。图717是几种常见螺钉装配图的比例画法。画图时应注意下列几点：图7-17 螺钉联接螺钉的有效长度l先按下式估算：lbm，bm根据带螺孔的被连接零件的材料而定，取值可参考双头螺柱中所述。然后从附录二附表中选取相近的标准长度l。为了使螺钉头能压紧被连接零件，螺钉的螺纹终止线应高出螺孔的端面(图717b)，或在螺杆的全长上都有螺纹(图717a、c)。螺钉头部的一字槽和十字槽在俯视图上，画成与中心线成45页码: 6°(图717)，可以涂黑。第二节 零件图 组成机器或部件的最基本的机件，称为零件。例如图718a所示的柱塞泵，是由泵体、柱塞、弹簧、螺钉、键、轴承、凸轮和凸轮轴等零件组合装配而成。表示一个零件的工程图样称为零件图。图7-18 柱塞泵与零件a） 部件 b）零件1- 油塞 2-轴承套 3-轴 4-轴承 5-凸轮 6-键 7-螺钉 8-轴承盖 9-调整垫10-泵套 11-调节螺钉 12-压缩弹簧 13-柱塞 14-泵体 15-垫片 16-单向阀体一、零件图的作用零件图是生产过程中主要的技术文件。是制造和检验零件的重要依据。例如制造图719中柱塞泵的轴，应根据它在零件图上注明的材料、尺寸和数量等要求进行备料和加工，根据图样上所表示的各部分形状、大小和技术要求，制定出合理的加工工艺和检验手段。图7-19 轴的零件图二、零件图的内容一张完整的零件图(图719)，应包括以下内容：1.一组视图。准确、清晰、完整地表达零件的内、外结构形状。2.正确、完整、清晰、合理的零件尺寸。3.技术要求。用规定的代号、数字、字母和文字注出制造和检验零件时，在技术指标上应达到的要求。如表面粗糙度、尺寸公差、形状和位置公差、热处理等。4.标题栏。填写零件名称、材料、数量、画图比例、设计、制图人员的签名及单位名称等项内容。三、零件的分类及结构特征根据零件的功能和结构形状的特点，大致可以分成轴套类、轮盘类，叉架类和壳体类4种类型。1.轴套类零件这类零件如小轴、泵轴、衬套、柱塞套等。它们的结构特点一般是同轴线的回转体且轴向尺寸大于径向尺寸。根据设计、加工、安装等要求，在轴上常有螺纹、键槽、销孔、退刀槽、中心孔、倒角等结构。该类零件一般都由棒料或锻件在车床、磨床上加工而成。2轮盘类零件这类零件如齿轮、端盖、皮带轮、手轮、法兰盘、阀盖等。它们大多是由回转体构成，且轴向尺寸较小而径向尺寸较大。这类零件上常有键槽、凸台、退刀槽、均匀分布的小孔、肋和轮辐等结构，毛坯多为铸件，也有锻件，切削加工主要是车削。3.叉架类零件这类零件如拨叉、连杆、摇臂、支架等。零件的形状较为复杂，一般具有肋、板、杆、筒、座、凸台、凹坑等结构。随着零件的作用及安装到机器上的位置不同而具有各种形式的结构。而且不象前两类零件那样有规则，但多数叉架类零件都具有工作部分、固定部分和连接部分。该类零件的毛坯多为铸件或锻件，其工作部分和固定部分需要切削加工。连接部分常不需要切削加工。4.壳体类零件这类零件如泵体、阀体、减速箱箱体、液压缸体以及其他各种用途的箱体、机壳等。该类零件的结构形状比较复杂，一般内部有较大的空腔，四周是薄璧，壁上有孔、凸台或凹坑，以容纳和支持其他各种零件。另外，还有加强肋、油沟、底板、螺孔或螺栓通孔等结构，其毛坯多为铸件。四、零件图的画法要正确、完整、清晰地表达零件的内、外结构形状，关键在于分析好零件的结构特点，选用合适的视图、剖视、断面及其他表达方法，以适当数量的视图表达零件的内、外结构形状1.视图的选择原则：(1) 主视图的选择主视图是表达零件最主要的视图。因此，在表达零件时，应该先确定主视图，然后再确定其他视图。在选择主视图时应遵循以下三个原则：1)形状特征原则：使选择的主视图投影方向，能明显地反映零件的形状和结构特征，以及各组成部分之间的相互关系。2)加工位置原则：主视图的选择应尽量符合零件的主要加工位置（零件在主要工序中的装夹位置）。这样便于加工时看图与操作，提高生产效率。3)安装位置原则（工作位置原则）：有些零件的加工工序较多，需要在多种机床上加工，这时，主视图的选择应尽量符合零件在机器上的安装位置。(2) 其他视图的选择其他视图用于补充表达主视图尚未表达清楚的结构。其选择时可以考虑以下几点：1)根据零件结构的复杂程度，使所选的其他视图都有一个表达的重点。按便于画图和易于看图的原则采用适当的视图数量，完整、清楚地表达零件的内外结构形状。2)优先考虑用基本视图以及在基本视图上作剖视图。采用局部视图或斜视图时应尽可能按投影关系配置，并配置在相关视图附近。3)合理地布置视图位置，既使图样清晰匀称，图幅充分利用，又便于看图。2. 各类零件的视图表达由于各类零件的结构形状不同，因此其视图的表达方法也有差异。(1) 轴套类零件1）常用的表达方法这类零件主要在车床上加工，选择主视图时，应按形状特征和加工位置原则，将轴线水平放置，键槽朝前作为主视图投射方向较好。常采用断面图、局部视图、局部剖视等来表达键槽、花键和其它槽、孔等结构形状。常用局部放大图表达零件上细小结构的形状和尺寸。2）实例分析如图719所示，选用轴线水平放置与加工位置一致的主视图表达该轴整体形状，选用AA、BB移出断面图表达各键槽形状。(2) 轮盘类零件1）常用的表达方法该类零件主要在车床上加工，选择主视图时按形状特征和加工位置原则将轴线水平放置。一般采用两个基本视图：主视图常用剖视图表达内部结构；另一视图表达零件的外形轮廓和各部分如凸缘、孔、肋、轮辐等的分布情况（图720）。如果两端面都较复杂，还需增加另一端面的视图。图7-20 端盖的视图选择2）实例分析：图720所示机床尾架上的一个端盖。主视图选择轴线水平放置，与工作位置一致，又与加工位置相适应。主视图采用组合的剖切平面将其内部结构全部表示出来。选用右视图，表达其端面轮廓形状及各孔的相对位置。(3) 叉架类零件1）常用的表达方法根据叉架类零件的结构特点，其加工位置多变，选择主视图应以形状特征和工作位置原则。由于叉架类零件常带有倾斜或弯曲部分以及肋板等结构，所以除用主视图及其他基本视图外，还需用向视图，斜视图、局部视图、断面图等表达方法才能将零件表达清楚。2）实例分析：图721所示的支架零件图，主视图以工作位置放置，表达了相互垂直的安装面、T型肋、支承结构的孔以及夹紧用的螺孔等结构。左视图主要表达支架各部分前后的相对位置，安装板的形状和安装孔的位置以及工作部分的20孔等处，为了表明螺纹夹紧部分的外形结构，采用A向局部视图。用移出断面表达T型肋的断面形状。图7-21 支架(4) 壳体类零件壳体是组成机器或部件的主要零件之一。起支承和包容其他零件的作用，内部需安装各种零件，因此结构较复杂。一般是由一定厚度的四壁及类似外形的内腔构成的箱形体。为了安装轴、密封盖、轴承盖、油杯、油塞等零件，壳壁上常设计有凸台、凹坑、沟槽、螺孔等结构。壳体类零件多为铸件。1）常用的表达方法壳体类零件的结构较复杂，其加工位置多变，选择主视图时常根据壳体的安装工作位置及主要结构特征进行选择。由于壳体类零件的作用是包容和支承其它零件，故其各个侧面的结构都较复杂，因此除主视图外，一般还需用几个基本视图，且在基本视图上常采用局部剖视图或通过对称平面作剖视图以表达外形及其内部结构形状。壳体上的一些局部结构常采用局部视图、局部剖视图、斜视图、断面图等进行表达。2）实例分析：如图722所示箱体选择其安装位置作为主视图的投影方向。主视图和左视图分别采用几个互相平行的剖切平面和单一剖切平面的全剖视图，表达三个轴孔的相对位置。主视图上虚线表示用来安装油标、螺塞的螺孔；俯视图主要表达顶部和底部的结构形状及各孔的相对位置；BB局部剖视图表达轴孔的内部凸台的形状；C向局部视图表达两孔左端面的形状和螺孔位置；D向局部视图表达底板安装孔处凸台形状；E向局部视图表达轴孔端面凸台形状和螺孔位置。选用这样一组视图，便可把箱体的全部形状表达清楚。图7-22 箱体的表达方法 五、零件图的尺寸标注 零件图中的尺寸是加工、检验零件的依据，是零件图的重要内容之一。在零件图上标注尺寸要求做到正确、完整、清晰、合理。其中正确、完整、清晰的要求已在组合体的尺寸标注中进行了阐述。合理是指所标注的尺寸能满足设计和加工要求，既要符合零件在工作时的要求，又要便于加工、测量和检验。而尺寸的合理标注必须在掌握一定的专业知识和进行生产实践的基础上才能全面掌握，这里只介绍一些合理标注尺寸的初步知识。1. 正确选择尺寸基准要使尺寸标注的合理，选择的尺寸基准一定要恰当。尺寸基准的选择一般从以下几方面考虑：(1)零件上重要的加工平面如安装底面、主要端面、零件与零件之间的结合面等.(2)零件的对称面当零件的结构形状在某个方向对称时,常以它的对称面为基准,这样在制造时就容易保证各部分的对称关系.(3)主要轴线作为尺寸基准轴、套及轮盘等回转体零件的直径尺寸，都以轴线为基准。每个零件都有长、宽、高三个方向的尺寸基准，每个方向只设一个主要尺寸基准。为了便于加工和测量，还常常设有一些辅助基准。如图723所示为轴的零件图，轴是回转体，径向应以轴线为尺寸基准，长度方向一般是以轴的的左、右端面或轴间为尺寸基准，以便在加工过程中进行测量。但是有些尺寸根据设计要求必须单独注出，例如16mm轴径的长度24mm是从轴肩开始标注的，那么轴肩即成为长度方向的辅助基准。图7-23 轴的尺寸标注2. 要考虑设计要求凡属于设计中的重要尺寸，一定要单独注出来。所谓设计中的重要尺寸一般是指下列各种尺寸：(1)影响机器传动精度的尺寸，例如齿轮的轴间距。(2)直接影响机器性能的尺寸，例如车床的主轴中心高。(3)保证零件互换性的尺寸，例如导轨的宽度尺寸，轴与孔的配合尺寸等。(4)决定零件安装位置的尺寸，例如螺栓孔的中心距和螺孔分布圆的圆周直径等。3. 要符合加工顺序和便于测量标注尺寸时应考虑使它们符合加工顺序和便于测量。如图723所示为台阶轴的尺寸标注。应根据加工顺序进行标注。表73列出了该轴在车床上加工的顺序，每个轴向尺寸基本上是按加工顺序标注的。由于该轴在车床上要调头加工一次。所以，轴向尺寸是以两个端面为基准来标注的，这样便于在加工过程中看图和测量。表7-3 台阶轴的加工顺序标注尺寸应考虑测量的方便。尽量做到使用普通量具就能测量，以减少专用量具的设计和制造。如图724b所示的尺寸标注是不正确的，图中尺寸26mm用一般量具无法直接测量。图7-24 台阶孔的尺寸注法a）正确 b）不正确4. 避免出现封闭的尺寸链在图725中，尺寸a、b、c互相衔接，构成一个封闭的尺寸链，这种情形应避免。当几个尺寸构成一个封闭尺寸链时，应当在尺寸链中，挑出一个最次要的尺寸空出不注，例如图725b中的尺寸c。这样，其他尺寸的公差就可以根据实际需要适当减小。其他尺寸的加工误差，可全部积累在这个不影响使用要求的尺寸上。图7-25 链式尺寸的注法a）正确 b）错误