对国标中圆锥滚子轴承特征画法的探讨

余晓琴， 邬述晖， 孙金风， 杨怀玉



对国标中圆锥滚子轴承特征画法的探讨

余晓琴， 邬述晖， 孙金风， 杨怀玉

（湖北工业大学，湖北武汉430068）

国家标准《GB/T 4459.7-1998机械制图滚动轴承表示法》中规定了圆锥滚子轴承的特征画法。通过将该画法中的矩形宽度与轴承实际宽度进行对比，发现了两个问题：对部分圆锥滚子轴承而言，遵循该画法所得到的图与标准本身所表述矛盾；另外在装配图中不能正确地表达机器的装配关系。为此提出了解决问题的建议供参考。

机械制图；圆锥滚子轴承；特征画法；装配图；装配关系

在国家标准《GB/T4459.7-1998机械制图滚动轴承表示法》中，对滚动轴承的表示法作了规定。在实际绘图中，笔者发现了一些问题。由于圆锥滚子轴承属于常用普通轴承，机械产品中大量使用，机械制图中也不可避免要经常绘制，因此特在此提出与同行们探讨。

1 标准中存在的问题

该标准包括通用画法、特征画法、规定画法三种。该标准附录B的附表B1中，示例了滚动轴承的通用画法，如图1所示。在该标准附录B的附表B2中，圆锥滚子轴承的特征画法和规定画法，分别如图2和图3所示。

对比圆锥滚子轴承的三种画法，可以看到在通用画法和特征画法中，矩形框的宽度尺寸是；而在规定画法中，其矩形框的宽度尺寸是。它们的通用画法和特征画法宽度一致，但与规定画法的宽度却不一致。这带来两个问题：

（1）与标准本身所表述矛盾

该标准的“基本规定”的4.2.1条为：“绘制滚动轴承时，其矩形线框或外形轮廓的大小应与滚动轴承的外形尺寸一致，并与所属图样采用同一比率”。对于一个直径系列及尺寸规格都已确定的轴承而言，其宽度是唯一的，不可能有两个，因此通用画法和特征画法的宽度中总有一个没有“与轴承外形尺寸一致”。其次，该标准的6.3条中规定：“规定画法一般画在轴的一侧，另一侧按通用画法来绘制”。如严格遵守这一规定，那么图3中：轴承的下侧按通用画法绘制，其矩形线框的宽度应该等同于图1中所示的尺寸，而不应该是尺寸。照此画出来的规定画法应该是图4，而不是标准中所示例的图3。图4中很明显，轴承的上下侧宽度不一致。

图1 通用画法

图2 特征画法

图3 规定画法

图4 按文字定义绘制的规定画法

（2）不能正确表达机器的装配关系

由于装配图的根本作用是表达机器中各部件之间、各零件之间装配关系的图样，因而不能正确表达机器的装配关系相比上面第一条来说，是更为严重的事情。

由于通用画法和特征画法图形简单，因而除非必要，一般画装配图时多采用它们来表达圆锥滚子轴承。但当轴承的与尺寸不同时，通用画法或特征画法的矩形框的宽度尺寸是，没有反映轴承的真实宽度，从而也就不能正确地表达出轴承在机械中的正常工作状态中的定位情况，即没有正确表达其装配关系和工作原理。现以某规格铣刀头装配图为例来说明。其圆锥滚子轴承的型号为：30307 GB/T297。查表得该轴承的宽度为22.75mm，为21mm。

按规定画法来绘制，得到的装配图如图5所示。轴承矩形框的宽度尺寸为22.75。各零件的轴向尺寸之和为：5+22.75+154+22.75+5+5= 214.5mm，与主体座孔在轴线上长度215基本相合，0.5的尺寸之差是合理的。它正确地反映了轴承与其他零件的位置关系，轴承在轴向上明确定位，符合设计。

如果按特征画法或通用画法来画，得到的装配图如图6所示。在特征画法里，矩形线框的宽度为，为21毫米，要小1.75毫米。把轴系上各零件轴向尺寸依次相加，总体尺寸为：5+21+154+21+5+5=211mm。该尺寸与座体主孔长度尺寸215相差4mm。遵循轴承在轴上的定位规则，即轴承的内圈靠着轴肩，外圈靠着端盖，画图时如果先保证左边轴承按此种方法定位，那么轴右侧，在轴承、调节环、端盖之间会出现间隙，等于轴承没有定位。在实际工作中，轴承没有定位会影响轴在工作的平稳性，即影响整个铣刀头运转的稳定性。这严重不符合设计的要求，也不符合机器工作原理。因而该图没有正确地表达铣刀头的装配关系。

图5 圆锥滚子轴承按规定画法得到的铣刀头装配图

图6 圆锥滚子轴承按特征画法得到的铣刀头装配图

2 建 议

查询国家标准《GB/T273.1-2003圆锥滚子轴承外形尺寸总方案》，可以看到：圆锥滚子轴承外形尺寸与相等的直径系列只有两种：0、9，而与不相等的直径系列却有三种：0、2、3种，多于前者。这意味着对大多数圆锥滚子轴承而言，都存在上面所说的问题。又由于每种直径系列中都包含几十种尺寸规格不等的轴承，且圆锥滚子轴承属于常用轴承，因此该问题在机械设计与制图中会经常出现，解决这个问题既具有相当的现实意义。

为解决以上问题，建议将圆锥滚子轴承通用画法与特征画法的矩形方框的宽度尺寸由改为。这样不仅仅可以解决用特征画法或通用画法绘制装配图出现的问题，还可以使规定画法中使用通用画法的一侧（图3下侧的）矩形方框真正和通用画法一致。

[1] GB/T4459.7-1998, 机械制图滚动轴承表示法[S].

[2] 叶玉驹, 焦永和, 等. 机械制图手册(第4版)[M]. 北京: 机械工业出版社, 2008. 136.

[3] GB273.1-2003, 圆锥滚子轴承外形尺寸总方案[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

余晓琴（1963-），女，湖北武汉人，副教授，硕士，主要研究方向为工程图学，计算机图形学等。