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项目六圆锥及角度测量重庆机电职业技术学院机电工程系机械工程教研室：陈海让第1页第1页圆锥配合特点

在机械结构中圆锥配合是机械设备惯用典型结构。圆锥配合特点可自动定心装拆简便可调整配合性质可用自锁性能传递扭矩含有良好密封性能第2页第2页

但是，圆锥配合在结构上比普通光滑圆柱相对较复杂一些，其加工和检测难度也较困难。圆锥配合主要参数圆锥可分为外圆锥内圆锥第3页第3页圆锥配合基本参数内圆锥外圆锥圆锥角圆锥半角外圆锥长度内圆锥长度外圆锥大径内圆锥大径外圆锥小径内圆锥小径配合长度配合公差第4页第4页2.圆锥

由圆锥表面与一定尺寸所限定几何体。圆锥主要参数

1、圆锥表面

与轴线成一定角度，且一端相交于轴线一条线段(母线)，围绕着该轴线旋转形成表面。第5页第5页3.圆锥直径

圆锥在垂直于其轴线截面上直径。最大圆锥直径D最小圆锥直径d最大外圆锥直径De最大内圆锥直径Di最小外圆锥直径de最小内圆锥直径di第6页第6页4、圆锥长度最大圆锥直径截面与最小圆锥直径截面之间轴向距离。5、圆锥结合长度Lp

内、外圆锥结合部分轴向距离。6、圆锥角(锥角)α：

在通过圆锥轴线截面内，两条素线间夹角。第7页第7页

圆锥素线角α/2（圆锥半角）

圆锥素线与轴线间夹角，并且等于圆锥角二分之一。7.锥度C：

两个垂直圆锥轴线截面圆锥直径D和d之差与其两截面间轴向距离L之比。锥度C与圆锥α关系为第8页第8页圆锥配合种类1、间隙配合

含有间隙，在装配和使用过程中，内、外圆锥配合间隙大小能够依据结构特点和要求进行调整。

依据圆锥结构特点和机械结构需要，通过改变内、外圆锥结合面接触性质，取得三种配合机能。第9页第9页

圆锥间隙配合性质惯用于有相对运动机械结构中。（如一些车床主轴圆锥轴颈与圆锥滑动轴承衬套配合。）主轴轴承滚针轴承外圈滚针挡圈第10页第10页2.过盈配合

此配合含有过盈量产生，其自锁性好，能产生较大摩擦力，可用于传递转矩，同时折装也很以便，位置复原精度较好。

如钻头(或铰刀)、顶尖圆锥柄与机床主轴或尾座上圆锥孔配合、圆锥形摩擦离合器中配合等。第11页第11页3、过渡配合

也许含有间隙或过盈配合称为过渡配合。

其中要求内、外圆锥紧密接触，间隙为零或稍有过盈量配合称为紧密配合，主要用于对中定心或密封，预防漏液漏气机械结构。如锥形旋塞阀、发动机中气阀与阀座配合等。试剂瓶第12页第12页L圆锥公差1、圆锥直径公差（TD）

指圆锥起先所允许变动量。即圆锥最大极限尺寸（Dmax或dmax）与最小极限直径尺寸（Dmin或dmin）之差。公差带变动区域第13页第13页

圆锥直径公差TD以公称圆锥直径（通常取圆锥大端直径D）为公称直径尺寸。可按GB/T1800.3—1998所要求原则公差选取。适合用于圆锥全长L。2、圆锥角公差（AT）

指圆锥角所允许变动量。

即最大圆锥角αmax与最小圆锥角αmin之差。第14页第14页

锥角公差共分12个公差等级，用ATl～ATl2表示，其中ATl最高，ATl2最低。（比如：AT6表示6级圆锥角公差。）第15页第15页圆锥公差标注办法

假如锥角和圆锥形状公差都被控制在直径公差带内，标注时应在圆锥直径尺寸公差后面加注圆圈符号T。第16页第16页

当给定圆锥直径公差，锥角为理论正确值α时，此时圆锥直径公差带不但限制各截面直径，并且限制锥角偏差和圆锥形状误差。第17页第17页

当同时给出圆锥直径公差和锥角公差时，此时圆锥直径公差仅适合用于图样上标注那个横截面。此种标注办法适合用于对给定截面有较高精度要求内、外锥体。第18页第18页

对于圆锥公差也能够按面轮廓度标注办法进行标注。给出圆锥角标注办法给出锥度标注办法第19页第19页圆锥及锥角测量

生产中，在检查零件角度、斜度方面检测办法有诸多，通常所使用办法可分为：直接测量法间接测量法比较测量法第20页第20页比较测量法

比较测量法又称相对测量法。它是将角度量具与被测角度比较，用光隙法或涂色检查办法预计被测锥度及角度误差测量。其惯用量含有：

检测用平板

直角尺

锥度量规

角度样板第21页第21页1、样板、直角尺测量角度样板测量角度

该办法是将被测零件角度与原则角度样板进行比较，通过光隙大小（需检测人员经验判断）拟定被测角度正确性。被测零件样板样板特点：只能鉴定零件合格或不合格样板第22页第22页直角尺检测零件垂直度（90°）

直角尺是用于零件与基准而垂直度所用一个常见办法，与角度样板检查零件角度原理基本同样。（通过透光光隙判断零件合格概率）检查用平板特点：只能鉴定零件合格或不合格第23页第23页工件圆锥套规圆锥套测量外圆锥工件塞规

圆锥量规能够检查零件锥度及基面距误差。

检查锥度可用涂色法，在量规表面沿素线方向涂上3～4条均布红丹色，并与零件研合转动一周后，取出量规，依据接触面位置和大小判断锥角误差。第24页第24页

用圆锥量规检查零件基面距误差。在量规大端或小端处有距离为“m”两条刻线或台阶，“m”为零件圆锥基面距公差。工件圆锥量规m圆锥套规工件m第25页第25页直接测量法

是用可测量角度量具或量仪直接对零件进行测量，并能将被测锥度或角度数值在量具或量仪上直接读出办法。惯用办法可分为：万能角度尺光学分度头角度测量仪第26页第26页320°万能游标量角器360°万能游标量角器万能游标量角器

该量具刻线原理与游标卡尺基本相同，测量精度分为2′和5′。是在生产现场常用一个角度测量器具。刻线原理与读数原理图例第27页第27页通过辅助基具所应取得测量角度范围工件工件工件测量角度基本办法燕尾角度测量第28页第28页间接测量法

是指用正弦规、钢球、圆柱量规等测量器具，测量与被测工件锥度或角度有一定函数关系线值尺寸，然后通过函数关系计算出被测工件锥度值或角度值。工作平台挡板挡板原则圆柱原则圆柱1、正弦规测量角度第29页第29页

正弦规测量是利用了三角函数中正弦关系进行度量零件角度，故称为正弦尺或正弦台。测量平台被测量零件工作平台量块将正弦规放在平板上，圆柱之一与平板接触，另一圆柱下垫以量块组，则正弦规工作平面与平板间构成一角度。第30页第30页其关系式为：式中：α

为正弦规放置角度

h为量块组尺寸

L为正弦规两圆柱中心距用正弦规检测圆锥时，首先依据被检测圆锥基本圆锥角按h=Lsinα算出量块组尺寸。第31页第31页然后将量块组放在平板上与正弦规圆柱之一相接触，此时正弦规主体工作平面相对于平板倾斜α角。放上圆锥工件后，用百分表分别测量被检圆锥工件上a、b两点。

a、b两点读数之差h对a、b两点间距离之比值即为锥度偏差∆C，即：l为a、b两点间距离。第32页第32页正弦规使用注意事项(1)不能用正弦规测量粗糙工件，被测工件表面不应有毛刺、灰尘，也不应带有磁性。第33页第33页(4)两圆柱中心距准确是否，直接影响测量精度，因此不能随意调整圆柱紧固螺钉。(2)使用正弦规时，应注意轻拿轻放，不得在平板上长距离拖拉正弦规，以防两圆柱磨损。(3)在正弦规上装卡工件时，应避免划伤工件表面。第34页第34页(5)使用完毕，应将正弦规清洗洁净并涂上防锈油。2、小用圆柱测量“V”形角度

“V”形块在零件制造中惯用于测量辅助工具，其对“V”形角度要求较高。“V”形块“V”形块检测零件第35页第35页测量办法1：（1）将被测“V”形块放置于检测平板平面上。检测平板“V”形块（2）在“V”形槽中放置一小圆柱，并测量出小圆柱至平板实测高度。h2（3）再选择一较大直径圆柱置于“V”形槽内，再次测量出圆柱与平板高度。h1第36页第36页（4）通过计算后，可得出该“V”形槽实际角度。计算办法为：其“V”角度为：第37页第37页测量办法2：

当需检测“V”槽角度对称度时，则可采用三根直径相同圆柱与“V”槽斜边相切来进行检测。Mh2h3h1A在△O1O3A中第38页第38页因此其计算公式为：关系式为：

通过对两角实际测量值，作出对比后，便可计算出其两半角对称误差值。第39页第39页燕尾结构在机械设计中主要用于需产生机械平行滑动运动方式。其滑动配合部位采用对称角度型，通常所选取角度为60°、45°两种。（如车床上中、小拖板）3、小用圆柱测量燕尾槽角度内燕尾槽外燕尾槽第40页第40页在检测燕尾角度时，除可用万能角度尺直接测量其角度值外，还可应用两不同直径尺寸圆柱置于燕尾槽中与其角度边相切，再分别测量出两端圆柱直线距离，经过几何量计算，最终得出燕尾角度值。M1M2M3M4第41页第41页其关系为：其内燕尾槽α角计算公式为：第42页第42页其关系为：其外燕尾槽α角计算公式为：第43页第43页办法二：将一小圆柱放置于燕尾槽不同高度位置（上端圆柱应加上垫块H）并与斜边相切，然后分别测量出两端小圆柱之间距离M1、M2，经过几何量计算，得出燕尾角度值。第44页第44页其关系式为：由此得出内燕尾槽角度计算公式：第45页第45页外燕尾槽角度计算