圆锥的公差及测量

1．公称圆锥 即设计时给定的圆锥它是一种理想形状的圆锥 它可以由一个公称圆锥直径、公称圆锥角或公称锥度和公称圆锥度三个基本要素确定
2．实际圆锥 实际圆锥是实际存在可通过测量得到的圆锥如图所示在实际圆锥上测量得到的直径称为实际圆锥直径da图a在实际圆锥的任一轴截面内分别包容圆锥上对应两条实际素线且距离为最小的两对平行直线之间的夹角称为实际圆锥角αa图b在不同的轴向截面内实际圆锥角不一定相同
圆锥公差的标注
未注公差角度尺寸的极限偏差
圆锥配合的术语及定义
1．圆锥配合的种类 圆锥配合是指基本圆锥相同的内、外圆锥直径之间由于结合松紧的不同所形成的相互关系可分为三类 1间隙配合配合时具有一定的间隙用于作相对运动的圆锥配合如车床主轴的圆锥轴颈与滑动轴承的配合 2过渡配合配合时间隙等于零或稍有过盈的配合用于保证定心精度和要求密封性的配合也称紧密配合如各种气密或水密装置通常配对研磨不具有互换性 3过盈配合配合时具有一定的过盈用于定心和传递转矩的配合如带柄铰刀、扩孔钻的锥柄与机床主轴锥孔的配合
圆锥公差的术语及定义
圆锥直径公差TD
极限圆锥和极限圆锥直径 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在垂直圆锥轴线的任一截面上这两个圆锥的直径差都相等如图所示极限圆锥上的任一直径Dmax 、Dmin和dmax 、dmin 称为极限圆锥直径
圆锥直径公差TD和圆锥直径公差区 圆锥直径允许的变动量称为圆锥直径公差用符号TD表示且是绝对值圆锥直径公差在整个圆锥长度内都适用两个极限圆锥所限定的区域称为圆锥直径公差区
Excellent handout t械行业中圆锥配合是机械设备常用的典型结构圆锥配合的特点是：可自动定心对中性良好而且装拆简便配合间隙或过盈的大小可以自由调整能利用自锁性来传递扭矩以及具有良好的密封性等优点但是圆锥配合在结构上比较复杂其加工和检测较困难
圆锥配合的特点
常用术语
圆锥分内圆锥圆锥孔和外圆锥圆锥轴两种 1圆锥表面：与轴线成一定角度且一端相交于轴线的一条线段母线围绕着该轴线旋转所形成的表面 2圆锥：由圆锥表面与一定尺寸所限定的几何体 3圆锥角 在通过圆锥轴线的截面内两条素线间的夹角用符号 α表示相互结合的内、外圆锥其基本圆锥角是相等的 4圆锥素线角：圆锥素线与其轴线之间的夹角它等于圆锥角的一半即 α /2
基本术语及定义
图4-2 圆锥的主要几何参数
5圆锥直径 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、给定截面处圆锥直径dx 6圆锥长度 最大圆锥直径截面与最小圆锥直径截面之间的轴向距离用符号L表示给定截面与基准端面之间的距离用符号Lx 表示
7圆锥配合长度：内、外圆锥配合面的轴向距离用符号Lp表示 8锥度 两个垂直于圆锥轴线截面的圆锥直径之差与该两截面的轴向距离之比用符号C表示即 C=D－d/L 锥度C与圆锥角α的关系为 C=2tanα/2 通常锥度用比例或分数形式表示 C=1：10或C=1/10
给出圆锥的公称圆锥角 或锥度C和圆锥直径公差TD由TD确定两个极限圆锥圆锥角误差、圆锥直径误差和形状误差都应控制在此两极限圆锥所限定的区域内——即圆锥直径公差带内
同时给出给定截面圆锥直径公差TDS和圆锥角公差AT
圆锥尺寸的标注
在零件图样上对圆锥只要标注一个圆锥直径D、d 或 dx 、圆锥角和圆锥长度L或 Lx 或者标注最大与最小圆锥直径D、d和圆锥长度L见表1则该圆锥就被完全确定了
在零件图样上锥度用特定的图形符号和比例或分数来标注见表2
标注方法
在图样上标注了锥度就不必标注圆锥角两者不应重复标注
面轮廓度法 一般圆锥公差按面轮廓度法进行标注
圆锥公差的标注
基本锥度法 基本锥度法通常适用于有配合要求的结构型内、外圆锥 给定圆锥直径公差锥角为理论正确值
圆锥公差的标注
公差锥度法 公差锥度法仅适用于对某些给定截面圆锥直径有较高要求的圆锥和密封及非配合圆锥 同时给出圆锥直径公差和圆锥角公差不构成两个同轴圆锥面公差带的标注方法
9基面距 是指内、外圆锥基准平面之间的距离用符号a表示如图4-3所示基面距用来确定内、外圆锥之间最终的轴向相对位置基面距a的位置取决于所选的圆锥配合的基本直径 圆锥配合的基本直径是指外圆锥小端直径de 与内圆锥大端直径Di
基本术语及定义
一般用途的锥度与圆锥角系列 特殊用途的锥度与圆锥角系列
极限圆锥角和圆锥角公差区
圆锥角公差AT
圆锥角公差带的配置
为了加工和检测方便圆锥角公差可用角度值ATD或线性值ATa给定圆锥角的极限偏差可按单向取值或者双向对称或不对称取值见图4-6所示为了保证内、外圆锥接触的均匀性圆锥角公差带通常采用对称于基本圆锥角分布
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、倾斜度公差和圆度公差等对于要求不高的圆锥工件其形状误差一般也用直径公差TD控制对于要求较高的圆锥工件应单独按要求给定形状公差TFTF的数值按GB/T 1184—1996形状和位置公差选取
给定截面圆锥直径公差和给定截面圆锥直径公差区 在垂直于圆锥轴线的给定圆锥截面内圆锥直径的允许变动量称为给定截面圆锥直径公差用代号TDS 表示如图所示它仅适用于该给定截面 在给定圆锥截个同心圆所限定的区域称为给定截面圆锥直径公差区
给定截面圆锥直径公差区
给定截面圆锥直径公差TDS
圆锥公差的给定方法
极限圆锥角、圆锥角公差 国家标准规定圆锥角公差AT共分12个公差等级用符号AT1AT2……AT12表示其中AT1为最高公差等级等级依次降低AT12精度最低 圆锥角公差值随着圆锥长度的增加反而减小这是因为圆锥长度越大加工时其圆锥角精度越容易保证 1 允许的上极限或下极限圆锥角称为极限圆锥角它们分别用符号αmax和αmin表示圆锥角公差是指圆锥角的允许变动量 以角度为单位时用代号ATα表示； 以长度为单位时用代号ATD表示 2极限圆锥角及αmax和αmin限定的区域称为圆锥角公差区ATATα、ATD为绝对值 ATD=ATα×L×10-3 式中ATα单位为μradATD单位为μmL单位为mm