互换性与测量技术 第4版 课件 第8章 圆锥配合精度及其应用

互换性与测量技术（第4版）配套课件第8章8.1圆锥配合的基本知识章节内容8.3圆锥的检测方法8.2圆锥配合公差及其选用第8章圆锥配合的互换性互换性与测量技术（第4版）章节提示本章主要学习圆锥配合的基本知识、圆锥配合公差及其选用、圆锥配合的检测等。重点是圆锥配合公差项目及公差值的选用，难点是圆锥公差的检测。可与第2章对比学习。

通过学习，培养严谨思维、认真思考的学习态度和良好风貌。从圆锥配合的特点应领悟出：有时候，做人就要像圆锥配合一样，学会自我调节、自我适应，懂得取长补短，相互借鉴。配套课件第8章互换性与测量技术（第4版）与圆柱配合比较,圆锥配合有如下特点：(1)对中性好。圆锥配合中,内、外圆锥在轴向力的作用下能自动对中,以保证内、外圆锥体的轴线具有较高精度的同轴度,且能快速装拆,如图8-1所示。(2)配合的间隙或过盈可以调整圆锥配合中,间隙或过盈的大小可以通过内、外圆锥的轴向相对移动来调整。(3)密封性好。内、外圆锥的表面经过配对研磨后,配合起来具有良好的自锁性和密封性图8-1圆柱配合与圆锥配合的比较a)圆柱配合b)圆锥配合配套课件第8章互换性与测量技术（第4版）在不同的使用情况下，圆锥配合可分为三类：(1)间隙配合。内、外圆锥之间具有间隙，可以在装配过程中通过调整轴向相对位置获得。主要用于滑动轴承机构中，如，车床主轴的圆锥轴颈与圆锥轴承衬套的配合。(2)过渡配合。内、外圆锥面贴紧具有很好的密封性，可以防止漏气、漏水。主要用于定心或密封场合。例如，锥形旋塞、发动机中的气阀与阀座、管道接头或阀门等的配合。(3)过盈配合。较大的轴向压紧力可以得到有过盈的配合，既可以自动定心，又可以自锁，产生较大的摩擦力来传递转矩。例如，钻头(或铰刀)的圆锥柄与机床主轴圆锥孔的配合、圆锥形摩擦离合器中的配合等。配套课件第8章互换性与测量技术（第4版）8.1.1圆锥配合的基本参数8.1圆锥配合的基本知识图8-2圆锥配合的基本参数A—外圆锥基准面B—内圆锥基准面圆锥配合的基本参数如图8-2所示配套课件第8章互换性与测量技术（第4版）1)圆锥角(α):指在通过圆锥轴线的截面内,两条素线之间的夹角。2)圆锥素线角(α/2):指圆锥素线与其轴线的夹角,等于圆锥角之半。3)圆锥直径:指与圆锥轴线垂直截面内的直径。在不同的截面上,圆锥直径的大小是不同的。其中有内、外圆锥的最大直径Di、De,内、外圆锥的最小直径di、de,距端面一定距离的任一给定截面圆锥直径dx。4)圆锥长度(L)、指圆锥最大直径与最小直径所在截面之间的轴向距离。内、外圆锥长度分别用Li、Le表示。5)圆锥配合长度(H):指内、外圆锥配合面间的轴向距离。6)锥度(C):指圆锥最大直径与最小直径之差与圆锥长度之比。7)基面距(a):指相互配合的内、外锥基面间的距离。它用来确定内、外圆锥的轴向相对位置。基面可以是圆锥大端面,也可以是圆锥小端面。配套课件第8章互换性与测量技术（第4版）8.1.2圆锥配合的形成与基本要求按确定内、外圆锥轴向位置的方法,圆锥配合的形成方式有四种：1)由内、外圆锥的结构确定装配的最终位置面形成配合。图8-3a所示为由轴肩接触得到的间隙配合。2)由内、外圆锥基面之间的尺寸确定装配后的最终位置面形成的配合。图8-3b所示为由基面距a得到的过盈配合。图8-3圆锥配合的形成方式a)由轴肩接触确定最终位置b)由结构尺寸确定最终位置1—外圆锥2—内圆锥3—轴肩配套课件第8章互换性与测量技术（第4版）3)由内、外圆锥实际初始位置Pa开始,做一定的相对轴向位移量Ea而形成配合。实际初始位置,是指在不施加装配力的情况下相互结合的内、外圆锥表面接触时的轴向位置。这种形成方式可以得到间隙配合或过盈配合。图8-4所示为间隙配合。4)由内、外圆锥实际初始位置Pa开始,施加一定装配力产生轴向位移而形成配合。这种方式只能得到过盈配合,如图8-5所示。以上前两种方式称为结构型圆锥配合,后两种方式为位移型圆锥配合。图8-5施加一定装配力确定轴向位置图8-4做一定轴向位移确定轴向位置配套课件第8章互换性与测量技术（第4版）圆锥配合的基本要求如下:1)圆锥配合根据使用要求应有适当的间隙或过盈。间隙或过盈是在垂直于圆锥表面方向起作用,但按垂直于圆锥轴线方向给定并测量,对于锥度C≤1∶3的圆锥,两个方向的数值差异很小,可忽略。2)控制内、外锥角的偏差和形状误差,以使圆锥配合的间隙或过盈均匀,即满足接触的均匀性要求。3)有些圆锥配合要求实际基面距控制在一定范围内。当内、外圆锥长度一定时,基面距太大,会使配合长度减小,影响结合的稳定性和传递转矩;若基面距太小,则补偿圆锥表面磨损的调节范围就将减小。配套课件第8章互换性与测量技术（第4版）8.1.3圆锥基本参数误差对互换性的影响图8-6圆锥角误差的影响圆锥直径误差对基面距的影响。对于结构型圆锥,基面距是一定的,直径误差影响圆锥配合的实际间隙或过盈大小。圆锥角误差对配合的影响。圆锥角有误差,特别是内、外圆锥角误差不相等时会影响接触的均匀性。对于位移型圆锥,圆锥角误差有时还会影响基面距。如图8-6所示。圆锥形状误差对配合的影响。圆锥形状误差是指在任一轴向截面内圆锥素线直线度误差和任一横向截面内的圆度误差。配套课件第8章互换性与测量技术（第4版）8.2.1圆锥公差项目8.2圆锥配合公差及其选用图8-7圆锥直径公差带圆锥公差标准(GB/T11334—2005)适用于圆锥体锥度1∶3~1∶500,圆锥长度L=6~630mm,直径至00mm的光滑圆锥件。标准中规定了四个圆锥公差项目。1)圆锥直径公差(TD)配套课件第8章互换性与测量技术（第4版）图8-8圆锥角公差带2)圆锥角公差(AT):指圆锥角允许的变动量,即最大圆锥角αmax与最小圆锥角αmin之差，如图8-8所示。配套课件第8章互换性与测量技术（第4版）3)圆锥的形状公差(TF):圆锥的形状公差包括圆锥素线直线度公差和圆度公差。4)给定截面圆锥直径公差(TDS):如图8-9所示。图8-9给定截面圆锥直径公差带配套课件第8章互换性与测量技术（第4版）8.2.2圆锥公差的给定图8-10第一种圆锥公差的给出标注GB/T11334—2005中规定了两种圆锥公差的给出方法。给出圆锥的理论正确的圆锥角α(或锥角C)和圆锥直径公差TD,由TD

确定两个极限圆锥。配套课件第8章互换性与测量技术（第4版）2)给出给定截面圆锥直径公差TDS

和圆锥角公差AT。且TDS

和AT

是独立的,应分别满足,如图8-11所示。标准中提出圆锥公差也可以用面轮廓度标注,如图8-12所示。图8-11第二种圆锥公差的给出标注配套课件第8章互换性与测量技术（第4版）8.2.3圆锥公差的选用表8-2列出了圆锥长度L=100mm时圆锥直径公差TD

可限制的最大圆锥角误差。当L≠100mm时,应将表中的数值乘以100/L(L的单位为mm)。直径公差的选用对于结构型圆锥,直径误差主要影响实际配合间隙或过盈。(2)圆锥角公差的选用按第一种方法给定圆锥公差,圆锥角误差限制在两个极限圆锥范围内,可不另给圆锥角公差。表8-2圆锥直径公差TD可限制的最大圆锥角误差Δαmax(L=100mm)(摘自GB/T11334—2005)(单位:μrad)配套课件第8章互换性与测量技术（第4版）8.3圆锥的检测方法8.3.1量规检验法大批大量生产的圆锥件可采用量规检验。检验内圆锥用塞规,如图8-13a所示,检验外圆锥用环规,如图8-13b所示。图8-13圆锥量规检验配套课件第8章互换性与测量技术（第4版）8.3.2间接测量法间接测量法是通过测量与锥度有关的尺寸,按几何关系换算出被测的锥度或锥角。图8-14所示为用正弦规测量外圆锥锥度。图8-14用正弦规测量外圆锥锥度配套课件第8章思考题与习题互换性与测量技术（第4版）8.1圆锥配合的极限与配合有哪些特点?8.2设有一外圆锥,其最大直径为110mm,最小直径为99mm,长度为110mm。试确定其圆锥角、圆锥素线角和锥度。8.3有一圆锥体,其尺寸参数为D、d、L、C、a。试说明在零件图上是否需要把这些参数的尺寸和极限偏差都标注出来,为什么?8.4圆锥公差的给出方法有哪几种?它们各适用于什么样的场合?8.5为什么钻头、铰刀、铣刀等的尾柄与机床主轴孔连接多采用圆锥结合的方式?从使用要求出发,这些工具锥体应有哪些要