公差与测量技术-第10章-圆锥结合的互换性

公差与测量技术-第10章--圆锥结合的互换性第一页，共36页。第10章圆锥结合的互换性

10.1概述

10.2圆锥公差与配合

10.3圆锥角的检测

公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性2第二页，共36页。教学目的和要求教学目的：了解圆锥结合结合的特点及与圆柱结合的区别。掌握圆锥公差配合的特点。掌握圆锥公差的标注。教学重点：圆锥公差与配合教学难点：圆锥配合教学要求：从圆锥与圆柱形状的不同，掌握圆锥公差与配合的要求。公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性3第三页，共36页。10.1概述一、圆锥的主要几何参数1.圆锥角α--是指在通过圆锥轴线的截面内，两条素线间的夹角。2.圆锥直径--是指圆锥在垂直于其轴线的截面上的直径，常用的圆锥直径有最大圆锥直径D、最小圆锥直径d和给定截面圆锥直径dX。3.圆锥长度L--是指最大圆锥直径截面与最小圆锥直径截面之间的轴向距离。公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性4第四页，共36页。有关圆锥公差与配合及圆锥公差标注方法的标准GB／T157－2001《产品几何技术规范圆锥的锥度和角度系列》GB/T15754－1995《技术制图圆锥的尺寸和公差注法》GB／T11334－2005《产品几何量技术规范（GPS）圆锥公差》GB／T12360－2005《产品几何量技术规范（GPS）圆锥配合》等国家标准。公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性5第五页，共36页。圆锥结合与圆柱结合圆锥结合是机器、仪器及工具结构中常用的典型结合。圆锥配合与圆柱配合相比较，前者具有同轴度精度高、紧密性好、间隙或过盈可以调整、可利用摩擦力来传递转矩等优点。公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性6第六页，共36页。圆柱结合和圆锥结合公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性7第七页，共36页。公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性8第八页，共36页。圆锥尺寸标注公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性9第九页，共36页。二、有关圆锥公差的术语1．公称圆锥:公称圆锥是指设计时给定的理想形状的圆锥。公称圆锥可用两种形式确定：⑴一个公称圆锥直径（最大圆锥直径D、最小圆锥直径d和给定截面圆锥直径dX）公称圆锥长度L、公称圆锥角α或公称锥度C。⑵两个公称圆锥直径和公称圆锥长度L。公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性10第十页，共36页。公差与测量技术11第十一页，共36页。2．极限圆锥、圆锥直径公差和圆锥直径公差区极限圆锥是指与公称圆锥共轴且圆锥角相等、直径分别为上极限直径和下极限直径的两个圆锥。公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性12第十二页，共36页。3．极限圆锥角、圆锥角公差和圆锥角公差区

极限圆锥角是指允许的上极限或下极限圆锥角，它们分别用符号αmax和αmin表示。公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性13第十三页，共36页。三、有关圆锥配合的术语

1．圆锥配合及其种类圆锥配合有结构型圆锥配合和位移型圆锥配合两种。⑴结构型圆锥配合结构型圆锥配合是指由内、外圆锥本身的结构或由结构尺寸确定装配位置，内、外圆锥公差区之间的相互关系。公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性14第十四页，共36页。结构型圆锥配合可以是间隙配合、过渡配合或过盈配合。由轴肩接触得到的间隙配合1．轴肩2.外圆锥3.内圆锥

由结构尺寸

得到过盈配合1．.外圆锥基准平面2.内圆锥基准平面第10章圆锥结合的互换性15第十五页，共36页。

⑵位移型圆锥配合位移型圆锥配合是指由规定内、外圆锥在装配时作一定相对轴向位移（Ea）确定的相互关系。位移型圆锥配合可获得间隙配合或过盈配合。由轴向位移Ea形成圆锥间隙配合

由给定装配力Fs形成圆锥过盈配合1.实际初始位置2.终止位置1.实际初始位置2.终止位置

公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性16第十六页，共36页。⑶圆锥直径配合量圆锥配合在配合直径上允许的间隙或过盈的变动量（TDf）---是一绝对值。公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性17第十七页，共36页。10.2圆锥公差与配合一、圆锥公差项目1．圆锥直径公差圆锥直径公差TD是以公称圆锥直径（一般取最大圆锥直径D）为公称尺寸，按GB／T1800．3规定的标准公差

公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性18第十八页，共36页。2．圆锥角公差圆锥角公差AT共分12个公差等级，它们分别用ATl、AT2、…、ATl2表示，其中ATl精度最高，等级依次降低，ATl2精度最低。GB／T11334-—2005《圆锥公差》规定的圆锥角公差的数值公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性19第十九页，共36页。3．圆锥的形状公差圆锥的形状公差TF推荐按GB/T1184—1996中附录B“图样上注出公差值的规定”选取。常用素线直线度公差和横截面圆度公差。在图样上可以按需要对圆锥标注这两项形状公差或其中的某一项公差，或者标注圆锥的面轮廓度公差。公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性20第二十页，共36页。二、圆锥公差的给定及标注方法⑴面轮廓度法面轮廓度法是指给出圆锥的理论正确圆锥角（或锥度C）、理论正确圆锥直径（D或d）和圆锥长度L，标注面轮廓度公差，它是常用的圆锥公差给定方法，由面轮廓度公差带确定最大与最小极限圆锥把圆锥的直径偏差、圆锥角偏差、素线直线度误差和横截面圆度误差等都控制在面轮廓度公差带内。这相当于包容要求。公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性21第二十一页，共36页。面轮廊度法标注圆锥公差的示例

（a）图样标注（b）公差带公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性22第二十二页，共36页。⑵基本锥度法

基本锥度法是指给出圆锥的公称圆锥角和圆锥直径公差TD。标注公称圆锥直径（D或d）及其极限偏差（按相对于该直径对称分布取值）基本锥度法通常适用于有配合要求的结构型内、外圆锥。第10章圆锥结合的互换性23第二十三页，共36页。基本锥度法标注圆锥公差的示例

（a）图样标注（b）公差带公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性24第二十四页，共36页。⑶公差锥度法公差锥度法是指同时给出圆锥直径（最大或最小圆锥直径）极限偏差和圆锥角极限偏差，并标注圆锥长度，它们各自独立，分别满足各自的要求,可以按独立原则解释.公差锥度法适用于非配合圆锥；也适用于对某给定截面直径有较高要求的圆锥和密封。公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性25第二十五页，共36页。公差锥度法标注圆锥公差的示例

公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性26第二十六页，共36页。三、圆锥直径公差带(公差区)的选择

1．结构型圆锥配合的内、外圆锥直径公差带的选择结构型圆锥配合也分基孔制配合和基轴制配合。

------优先选用基孔制配合

结构型圆锥配合的配合性质由相互结合的内、外圆锥直径公差带之间的关系决定。---可以是间隙配合、过渡配合或过盈配合

公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性27第二十七页，共36页。2．位移型圆锥配合的内、外圆锥直径公差带的选择位移型圆锥配合的配合性质由内、外圆锥接触时的初始位置开始的轴向位移或者由在该初始位置上施加的装配力决定。因此，内、外圆锥直径公差带仅影响装配时的初始位置，不影响配合性质。位移型圆锥配合的内、外圆锥直径公差带的基本偏差，采用H/h或JS/js

。其轴向位移的极限值按GB/T1801－1999规定的极限间隙或极限过盈来计算。公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性28第二十八页，共36页。例有一位移型圆锥配合，锥度C为1:30，内、外圆锥的公称直径为60mm，其内、外圆锥直径公差带确定为H7/h6；要求装配后得到H7/u6的配合性质。试计算由初始位置开始的最小与最大轴向位移和位移公差。解按φ60H7/u6，由表（极限间隙和极限过盈表）查得：Ymax=－0.057mm，Ymin=－0.106mm。计算得：最小轴向位移Eamin=|Ymin|/C=0.057×30=1.71mm最大轴向位移Eamax

=|Ymax|/C=0.106×30=3.18mm轴向位移公差TE=Eamax－Eamin=1.47mm公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性29第二十九页，共36页。10.3圆锥角的检测

一、直接测量圆锥角直接测量圆锥角是指用万能角度尺、光学测角仪等计量器具测量实际圆锥角的数值。公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性30第三十页，共36页。二、用量规检验圆锥角偏差内、外圆锥的圆锥角实际偏差可分别用圆锥量规检验。

用圆锥量规检验圆锥角偏差（a）圆锥塞规（b）圆锥坏规公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性31第三十一页，共36页。32第三十二页，共36页。三、间接测量圆锥角间接测量圆锥角是指测量与被测圆锥角有一定函数关系的若干线性尺寸，然后计算出被测圆锥角的实际值。通常使用指示式计量器具和正弦尺、量块、滚子、钢球进行测量。

公差与测量技术第10章圆锥结合的互换性33第三十三页，共36页。例：用两个标准钢球（D和d）测量圆锥角。通过测量大小钢球至零件上平面的距离L1和L2；计算出内圆锥角半角α/2。

用标准钢球测量圆锥角如果已知两个标准钢球的直径分别为D=φ20和d=φ16;通过测量大小钢球至零件上平面的距离分别为L1=64.64和L2=42.56；试计算内圆锥角半角α/2。(答案:5.716