余曉琴， 鄔述暉， 孫金風(fēng)， 楊懷玉

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對(duì)國(guó)標(biāo)中圓錐滾子軸承特征畫(huà)法的探討

余曉琴， 鄔述暉， 孫金風(fēng)， 楊懷玉

（湖北工業(yè)大學(xué)，湖北武漢430068）

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 4459.7-1998機(jī)械制圖滾動(dòng)軸承表示法》中規(guī)定了圓錐滾子軸承的特征畫(huà)法。通過(guò)將該畫(huà)法中的矩形寬度與軸承實(shí)際寬度進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)問(wèn)題：對(duì)部分圓錐滾子軸承而言，遵循該畫(huà)法所得到的圖與標(biāo)準(zhǔn)本身所表述矛盾；另外在裝配圖中不能正確地表達(dá)機(jī)器的裝配關(guān)系。為此提出了解決問(wèn)題的建議供參考。

機(jī)械制圖；圓錐滾子軸承；特征畫(huà)法；裝配圖；裝配關(guān)系

在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T4459.7-1998機(jī)械制圖滾動(dòng)軸承表示法》中，對(duì)滾動(dòng)軸承的表示法作了規(guī)定。在實(shí)際繪圖中，筆者發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題。由于圓錐滾子軸承屬于常用普通軸承，機(jī)械產(chǎn)品中大量使用，機(jī)械制圖中也不可避免要經(jīng)常繪制，因此特在此提出與同行們探討。

1 標(biāo)準(zhǔn)中存在的問(wèn)題

該標(biāo)準(zhǔn)包括通用畫(huà)法、特征畫(huà)法、規(guī)定畫(huà)法三種。該標(biāo)準(zhǔn)附錄B的附表B1中，示例了滾動(dòng)軸承的通用畫(huà)法，如圖1所示。在該標(biāo)準(zhǔn)附錄B的附表B2中，圓錐滾子軸承的特征畫(huà)法和規(guī)定畫(huà)法，分別如圖2和圖3所示。

對(duì)比圓錐滾子軸承的三種畫(huà)法，可以看到在通用畫(huà)法和特征畫(huà)法中，矩形框的寬度尺寸是；而在規(guī)定畫(huà)法中，其矩形框的寬度尺寸是。它們的通用畫(huà)法和特征畫(huà)法寬度一致，但與規(guī)定畫(huà)法的寬度卻不一致。這帶來(lái)兩個(gè)問(wèn)題：

（1）與標(biāo)準(zhǔn)本身所表述矛盾

該標(biāo)準(zhǔn)的“基本規(guī)定”的4.2.1條為：“繪制滾動(dòng)軸承時(shí)，其矩形線框或外形輪廓的大小應(yīng)與滾動(dòng)軸承的外形尺寸一致，并與所屬圖樣采用同一比率”。對(duì)于一個(gè)直徑系列及尺寸規(guī)格都已確定的軸承而言，其寬度是唯一的，不可能有兩個(gè)，因此通用畫(huà)法和特征畫(huà)法的寬度中總有一個(gè)沒(méi)有“與軸承外形尺寸一致”。其次，該標(biāo)準(zhǔn)的6.3條中規(guī)定：“規(guī)定畫(huà)法一般畫(huà)在軸的一側(cè)，另一側(cè)按通用畫(huà)法來(lái)繪制”。如嚴(yán)格遵守這一規(guī)定，那么圖3中：軸承的下側(cè)按通用畫(huà)法繪制，其矩形線框的寬度應(yīng)該等同于圖1中所示的尺寸，而不應(yīng)該是尺寸。照此畫(huà)出來(lái)的規(guī)定畫(huà)法應(yīng)該是圖4，而不是標(biāo)準(zhǔn)中所示例的圖3。圖4中很明顯，軸承的上下側(cè)寬度不一致。

圖1 通用畫(huà)法

圖2 特征畫(huà)法

圖3 規(guī)定畫(huà)法

圖4 按文字定義繪制的規(guī)定畫(huà)法

（2）不能正確表達(dá)機(jī)器的裝配關(guān)系

由于裝配圖的根本作用是表達(dá)機(jī)器中各部件之間、各零件之間裝配關(guān)系的圖樣，因而不能正確表達(dá)機(jī)器的裝配關(guān)系相比上面第一條來(lái)說(shuō)，是更為嚴(yán)重的事情。

由于通用畫(huà)法和特征畫(huà)法圖形簡(jiǎn)單，因而除非必要，一般畫(huà)裝配圖時(shí)多采用它們來(lái)表達(dá)圓錐滾子軸承。但當(dāng)軸承的與尺寸不同時(shí)，通用畫(huà)法或特征畫(huà)法的矩形框的寬度尺寸是，沒(méi)有反映軸承的真實(shí)寬度，從而也就不能正確地表達(dá)出軸承在機(jī)械中的正常工作狀態(tài)中的定位情況，即沒(méi)有正確表達(dá)其裝配關(guān)系和工作原理?，F(xiàn)以某規(guī)格銑刀頭裝配圖為例來(lái)說(shuō)明。其圓錐滾子軸承的型號(hào)為：30307 GB/T297。查表得該軸承的寬度為22.75mm，為21mm。

按規(guī)定畫(huà)法來(lái)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(zhǎng)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(guān)系，軸承在軸向上明確定位，符合設(shè)計(jì)。

如果按特征畫(huà)法或通用畫(huà)法來(lái)畫(huà)，得到的裝配圖如圖6所示。在特征畫(huà)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(zhǎng)度尺寸215相差4mm。遵循軸承在軸上的定位規(guī)則，即軸承的內(nèi)圈靠著軸肩，外圈靠著端蓋，畫(huà)圖時(shí)如果先保證左邊軸承按此種方法定位，那么軸右側(cè)，在軸承、調(diào)節(jié)環(huán)、端蓋之間會(huì)出現(xiàn)間隙，等于軸承沒(méi)有定位。在實(shí)際工作中，軸承沒(méi)有定位會(huì)影響軸在工作的平穩(wěn)性，即影響整個(gè)銑刀頭運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。這嚴(yán)重不符合設(shè)計(jì)的要求，也不符合機(jī)器工作原理。因而該圖沒(méi)有正確地表達(dá)銑刀頭的裝配關(guān)系。

圖5 圓錐滾子軸承按規(guī)定畫(huà)法得到的銑刀頭裝配圖

圖6 圓錐滾子軸承按特征畫(huà)法得到的銑刀頭裝配圖

2 建 議

查詢(xún)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《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(duì)大多數(shù)圓錐滾子軸承而言，都存在上面所說(shuō)的問(wèn)題。又由于每種直徑系列中都包含幾十種尺寸規(guī)格不等的軸承，且圓錐滾子軸承屬于常用軸承，因此該問(wèn)題在機(jī)械設(shè)計(jì)與制圖中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)，解決這個(gè)問(wèn)題既具有相當(dāng)?shù)默F(xiàn)實(shí)意義。

為解決以上問(wèn)題，建議將圓錐滾子軸承通用畫(huà)法與特征畫(huà)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(huà)法或通用畫(huà)法繪制裝配圖出現(xiàn)的問(wèn)題，還可以使規(guī)定畫(huà)法中使用通用畫(huà)法的一側(cè)（圖3下側(cè)的）矩形方框真正和通用畫(huà)法一致。

[1] GB/T4459.7-1998, 機(jī)械制圖滾動(dòng)軸承表示法[S].

[2] 葉玉駒, 焦永和, 等. 機(jī)械制圖手冊(cè)(第4版)[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)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?yàn)楣こ虉D學(xué)，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等。