對國標中圓錐滾子軸承特征畫法的探討

余曉琴， 鄔述暉， 孫金風， 楊懷玉

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對國標中圓錐滾子軸承特征畫法的探討

余曉琴， 鄔述暉， 孫金風， 楊懷玉

（湖北工業大學，湖北武漢430068）

國家標準《GB/T 4459.7-1998機械制圖滾動軸承表示法》中規定了圓錐滾子軸承的特征畫法。通過將該畫法中的矩形寬度與軸承實際寬度進行對比，發現了兩個問題：對部分圓錐滾子軸承而言，遵循該畫法所得到的圖與標準本身所表述矛盾；另外在裝配圖中不能正確地表達機器的裝配關系。為此提出了解決問題的建議供參考。

機械制圖；圓錐滾子軸承；特征畫法；裝配圖；裝配關系

在國家標準《GB/T4459.7-1998機械制圖滾動軸承表示法》中，對滾動軸承的表示法作了規定。在實際繪圖中，筆者發現了一些問題。由于圓錐滾子軸承屬于常用普通軸承，機械產品中大量使用，機械制圖中也不可避免要經常繪制，因此特在此提出與同行們探討。

1 標準中存在的問題

該標準包括通用畫法、特征畫法、規定畫法三種。該標準附錄B的附表B1中，示例了滾動軸承的通用畫法，如圖1所示。在該標準附錄B的附表B2中，圓錐滾子軸承的特征畫法和規定畫法，分別如圖2和圖3所示。

對比圓錐滾子軸承的三種畫法，可以看到在通用畫法和特征畫法中，矩形框的寬度尺寸是；而在規定畫法中，其矩形框的寬度尺寸是。它們的通用畫法和特征畫法寬度一致，但與規定畫法的寬度卻不一致。這帶來兩個問題：

（1）與標準本身所表述矛盾

該標準的“基本規定”的4.2.1條為：“繪制滾動軸承時，其矩形線框或外形輪廓的大小應與滾動軸承的外形尺寸一致，并與所屬圖樣采用同一比率”。對于一個直徑系列及尺寸規格都已確定的軸承而言，其寬度是唯一的，不可能有兩個，因此通用畫法和特征畫法的寬度中總有一個沒有“與軸承外形尺寸一致”。其次，該標準的6.3條中規定：“規定畫法一般畫在軸的一側，另一側按通用畫法來繪制”。如嚴格遵守這一規定，那么圖3中：軸承的下側按通用畫法繪制，其矩形線框的寬度應該等同于圖1中所示的尺寸，而不應該是尺寸。照此畫出來的規定畫法應該是圖4，而不是標準中所示例的圖3。圖4中很明顯，軸承的上下側寬度不一致。

圖1 通用畫法

圖2 特征畫法

圖3 規定畫法

圖4 按文字定義繪制的規定畫法

（2）不能正確表達機器的裝配關系

由于裝配圖的根本作用是表達機器中各部件之間、各零件之間裝配關系的圖樣，因而不能正確表達機器的裝配關系相比上面第一條來說，是更為嚴重的事情。

由于通用畫法和特征畫法圖形簡單，因而除非必要，一般畫裝配圖時多采用它們來表達圓錐滾子軸承。但當軸承的與尺寸不同時，通用畫法或特征畫法的矩形框的寬度尺寸是，沒有反映軸承的真實寬度，從而也就不能正確地表達出軸承在機械中的正常工作狀態中的定位情況，即沒有正確表達其裝配關系和工作原理。現以某規格銑刀頭裝配圖為例來說明。其圓錐滾子軸承的型號為：30307 GB/T297。查表得該軸承的寬度為22.75mm，為21mm。

按規定畫法來繪制，得到的裝配圖如圖5所示。軸承矩形框的寬度尺寸為22.75。各零件的軸向尺寸之和為：5+22.75+154+22.75+5+5= 214.5mm，與主體座孔在軸線上長度215基本相合，0.5的尺寸之差是合理的。它正確地反映了軸承與其他零件的位置關系，軸承在軸向上明確定位，符合設計。

如果按特征畫法或通用畫法來畫，得到的裝配圖如圖6所示。在特征畫法里，矩形線框的寬度為，為21毫米，要小1.75毫米。把軸系上各零件軸向尺寸依次相加，總體尺寸為：5+21+154+21+5+5=211mm。該尺寸與座體主孔長度尺寸215相差4mm。遵循軸承在軸上的定位規則，即軸承的內圈靠著軸肩，外圈靠著端蓋，畫圖時如果先保證左邊軸承按此種方法定位，那么軸右側，在軸承、調節環、端蓋之間會出現間隙，等于軸承沒有定位。在實際工作中，軸承沒有定位會影響軸在工作的平穩性，即影響整個銑刀頭運轉的穩定性。這嚴重不符合設計的要求，也不符合機器工作原理。因而該圖沒有正確地表達銑刀頭的裝配關系。

圖5 圓錐滾子軸承按規定畫法得到的銑刀頭裝配圖

圖6 圓錐滾子軸承按特征畫法得到的銑刀頭裝配圖

2 建 議

查詢國家標準《GB/T273.1-2003圓錐滾子軸承外形尺寸總方案》，可以看到：圓錐滾子軸承外形尺寸與相等的直徑系列只有兩種：0、9，而與不相等的直徑系列卻有三種：0、2、3種，多于前者。這意味著對大多數圓錐滾子軸承而言，都存在上面所說的問題。又由于每種直徑系列中都包含幾十種尺寸規格不等的軸承，且圓錐滾子軸承屬于常用軸承，因此該問題在機械設計與制圖中會經常出現，解決這個問題既具有相當的現實意義。

為解決以上問題，建議將圓錐滾子軸承通用畫法與特征畫法的矩形方框的寬度尺寸由改為。這樣不僅僅可以解決用特征畫法或通用畫法繪制裝配圖出現的問題，還可以使規定畫法中使用通用畫法的一側（圖3下側的）矩形方框真正和通用畫法一致。

[1] GB/T4459.7-1998, 機械制圖滾動軸承表示法[S].

[2] 葉玉駒, 焦永和, 等. 機械制圖手冊(第4版)[M]. 北京: 機械工業出版社, 2008. 136.

[3] GB273.1-2003, 圓錐滾子軸承外形尺寸總方案[S].

Consideration on the Drawing about Cone Roller Bearing

YU Xiao-qin, WU Shu-hui, SUN Jin-feng, YANG Huai-yu

( Hubei University of Technology, Wuhan Hubei 430068, China )

In the Standard of P.R.C《GB/T 4459.7-1998 Mechanical drawings— Representation of rolling bearings》, there is a convention incharacteristic drawing of cone roller bearings. By contrasting the width of the drawing to the fact, the article points out two problems: to some cone Roller Bearings, the drawing can’t express the principle of a mechanical system in the assembly drawing; and is contradictory to the words in this standard. The paper provides some suggestions to solve the problem.

mechanical drawings; cone roller bearing; characteristic-drawing; assembly drawing; principle of a mechanical system

TH 121

A

1003-0158(2011)01-0154-03

2009-06-26

余曉琴（1963-），女，湖北武漢人，副教授，碩士，主要研究方向為工程圖學，計算機圖形學等。