圆锥的公差

图7-4 实际圆锥
第7章 圆锥的公差 2．圆锥公差的术语及定义
（ （1 2）极限圆锥和极限圆锥直径。极限圆锥是指与公称圆锥共轴 ）圆锥直径公差TD。圆锥直径公差是指圆锥直径的允许 且圆锥角相等，直径分别为上极限尺寸和下极限尺寸的两个圆锥。 变动量，它适用于圆锥全长上。圆锥直径公差带是在圆锥 如图7-5所示。直径为最大极限尺寸的圆锥称为最大极限圆锥； 的轴剖面内，两个极限圆锥所限定的区域，如图7-5所示。 直径为最小极限尺寸的圆锥称为最小极限圆锥。垂直于圆锥轴线 一般以最大圆锥直径为基础。 的截面上的直径称为极限圆锥直径，如图7-5中的Dmax、Dmin和 dmax、dmin。
第7章 圆锥的公差
常用的角度公差等级应用范围：4～6级用于高精度的圆锥 量规和角度样板；7～9级用于工具圆锥、圆锥销、传递大扭 矩的摩擦圆锥；10～11级用于圆锥套、圆锥齿轮等中等精度 零件；12级用于低精度零件。 圆锥角的极限偏差可按单向或双向（对称或不对称）取 值，如图7-10所示。
图7-10 圆锥角极限偏差
L
图7-2 c的主要几何参数
第7章 圆锥的公差 锥度C与圆锥角α的关系为:
C 2tan a 1 a 1: cot 2 2 2
锥度一般用比例或分式表示，例如C = 1∶20或1/20。 一般用途圆锥的锥度与锥角系列见表7-1。为便于圆锥 件的设计、生产和控制，表中给出了圆锥角或锥度的 推算值，其有效位数可按需要确定。为保证产品的互
图7-3 公称圆锥
第7章 圆锥的公差
（2）实际圆锥。指实际存 在且可通过测量得到的圆 锥。在实际圆锥上的任一 直径称为实际圆锥直径da， 如图7-4（a）所示。在实际 圆锥的任一轴向截面内， 包容其素线且距离为最小 的两对平行直线之间的夹 角，称为实际圆锥角αa，如 图7-4（b）所示。在不同轴 向截面内的实际圆锥角不 一定相同。
图3）圆锥角公差ATα、ATD。允许的最大极限圆锥角和最小极限
圆锥称为极限圆锥角，分别用αmax和αmin表示，如图7-6所示。圆 锥角公差是指圆锥角的允许变动量。圆锥角公差带是两个极限 圆锥角所限定的区域，如图7-6所示。当圆锥角以弧度或角度为 单位时，用代号ATα表示；当圆锥角以长度为单位时，用代号 ATD表示。
圆锥素线直线度要求为t。以上要求应独立考虑。
第7章 圆锥的公差
图7-13 基本锥度法标注
第7章 圆锥的公差 2．圆锥表面粗糙度标注
圆锥的表面粗糙度数值可参见表7-5选取。
7.2.4 未注公差角度的极限偏差 图样上标注的角度和通常不须标注的角度，若未给出 公差，则加工与检测时须按GB/T 1804—2000《一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差》中表3 未注公差角度 的极限偏差规定的要求执行（见表7-6）。
换性，减少生产中所需的定值工具、量具规格，在选
用时应当优先选用第一系列。特殊用途圆锥的锥度与 锥角系列见表7-2，它仅适用于某些特殊行业，在机床、
工具制造中，广泛使用莫氏锥度。常用的莫氏锥度共
有7种，从0号至6号，使用时，只有相同号的莫氏内、 外锥才能配合。
第7章 圆锥的公差
第7章 圆锥的公差
第7章 圆锥的公差
第7章 圆锥的公差 2．有关圆锥的术语及定义
圆锥分内圆锥和外圆锥两种,其主要几何参数有圆锥表面、圆 锥直径、圆锥长度、圆锥角和锥度，如图7-2所示。
（（ 3）圆锥长度 L。指最大圆 1）圆锥表面。指与轴 锥直径截面与最小圆锥直径 线成一定角度,且一端相 截面之间的轴向距离。内、 外圆锥长度分别用 Li、Le) 来表 交于轴线的一条线段 母 示。圆锥配合长度指内、外 线),并围绕着该轴线旋转 圆锥配合面的轴向距离，用 形成的表面 符号 Lp表示。 (图7-1 ) 。 （（ 4）圆锥角（锥角） α。指 2）圆锥直径。指与圆 在通过圆锥轴线的截面内， 锥轴线垂直的截面内的 两条素线间的夹角。 （直径。有内、外圆锥的 5）锥度C。指两个垂直圆 最大直径Di、De，内、 锥轴线截面的圆锥直径 D和d 之差与其两截面间的轴向距 外圆锥最小直径di、de。 D d 离L之比（见图7-2），即 C
图7-1 圆锥体
第7章 圆锥的公差 （2）圆锥配合的间隙和过盈，可随内、外圆锥体的轴
向相互位置不同而得到调整，而且能补偿零件的磨损，
延长配合的使用寿命。 （3）圆锥体的配合具有较好地自锁性和密封性。
（4）内、外圆锥体的配合比较复杂，影响互换性的参
数比较多，加工和检验也相对麻烦。 圆锥标准:GB/T 157—2001《产品几何量技术规范 （GPS）圆锥的锥度和角度系列》、GB/T 11334— 2005《产品几何量技术规范（GPS）圆锥公差》、 GB/T 15754—1995《技术制图 圆锥的尺寸和公差标注》 等国家标准。
α max范围内变化，该表是在圆锥长度L=100 mm时给出的。
当圆锥长度L不等于100 mm时，须将表中的值乘以100/L，L 的单位为mm。
第7章 圆锥的公差
表7-4
L=100 mm时圆锥直径公差TD所限制的最大圆锥角误差 αmax
单位: rad
注：圆锥长度不等于100 mm时，须将表中的数值乘以100/L，L的单位为mm。
AT1最高，AT12最低，例如AT6表示6级圆锥角公差。各公
差等级的圆锥角公差见表7-3。表中数值用于棱体角度时， 以该角短边长度作为L选取公差值。
第7章 圆锥的公差
第7章 圆锥的公差
圆锥角公差值按圆锥长度分尺寸段，其表示方法有
以下两种。 ①ATα以角度单位（微弧度、度、分、秒）表示锥角公差 值（1urad等于半径为1 m，弧长为1um所产生的角度， 5urad ≈1″，300urad ≈1′）。 ②ATD以线值单位（um）表示圆锥角公差值。在同一圆 锥长度分段内，ATD值有两个，分别对应于L的最大值和 最小值。 ATα和ATD的关系如下：ATD=ATα×L×10−3 式中，ATD的单位为，ATα的单位为um，L的单位为mm。
第7章 圆锥的公差
7.2.3 圆锥的公差标注 （1）面轮廓度法。通常给定如下条件：给定圆锥角；给定
锥度；给定圆锥轴向位置；与基准线有关等条件，如图 71．圆锥公差标注方法 11所示。 圆锥的公差标注，应根据圆锥的功能要求和工艺特点选 择公差项目。在图样上标注相配合的内、外圆锥的尺寸和公 差时，内、外圆锥必须具有相同的公称圆锥角（公称锥度），
第7章 圆锥的公差 国家标准将未注公差角度的极限偏差分为3个等级，
即中等级m、粗糙级c、最粗级v，并规定以角度的短边长
度作主参数；对于锥度，当α较小时，可取公称长度L当 作边长；当α较大时，则取圆锥的素线长度 。
第7章 圆锥的公差 1．圆锥配合的形式
7.3 圆锥配合
圆锥配合的特点是通过改变内圆锥 与外圆锥的轴向相对位置，可改变间隙 的大小，以达到配合的目的。即使是很 紧密的配合，在轴向力的作用下，拆卸 也是很方便的。圆锥配合有两种形式。 （1）结构型圆锥配合。结构型圆锥配合 是指由内、外圆锥的结构，或由内、外 圆锥基准平面之间的尺寸（简称基面距） 确定装配后的最终轴向位置，从而得到 的配合。
7.2.2
圆锥公差标注的标准
1．圆锥公差标注的两种形式
圆锥公差标注有两种形式：按圆锥直径公差TD和公称圆锥角α（或锥 度C）形式标注；按圆锥角公差AT和给定截面圆锥直径公差TDS形式标注。
第7章 圆锥的公差
（1）按圆锥直径公差TD和公称圆锥角α（或锥度C）形式标
注。如图7-8所示，由TD确定的两个极限圆锥，此时圆锥角 误差和圆锥形状误差均应在极限圆锥所限定的区域内。
两者是不同的 。
（5）圆锥形状公差TF。圆锥形状公差包括素线直线度公差和 横截面圆度公差。
第7章 圆锥的公差
7.2
7.2.1 圆锥公差项目
圆锥公差项目包括以下内容。 （1）圆锥直径公差TD；
圆锥公差
（2）圆锥角公差AT，用角度值ATα或线性值ATD给定； （3）圆锥的形状公差TF； （4）给定截面圆锥直径公差TDS。
标注直径公差的圆锥直径必须具有相同的基本尺寸。
圆锥公差标注可有3种方法。
图7-11 面轮廓度法标注
第7章 圆锥的公差 （2）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。基本锥度法是表示圆锥要素尺寸 与其几何特征具有相互从属关系的一种公差带的标注 方法，即由两同轴圆锥面（圆锥要素的最大实体尺寸 和最小实体尺寸）形成两个具有理想形状的包容面公 差带。实际圆锥处处不得超越这两个包容面。因此， 该公差带可控制圆锥直径的大小和圆锥角的大小，也 可控制圆锥表面的形状。若有需要，可附加给出圆锥
图7-8 公称圆锥角或锥度和圆锥直径公差
第7章 圆锥的公差
（2）按圆锥角公差AT 和给定截面圆锥直径公差TDS形式标
注。如图7-9所示，假定圆锥素线为理想直线，则应落在阴 影范围内，圆锥素线的形状误差也应限制在其中。
AT
图7-9 圆锥角和给定截面圆锥直径公差
第7章 圆锥的公差 2．圆锥公差数值 （1）圆锥直径公差TD。以公称圆锥直径（一般取最大 圆锥直径D）为公称尺寸，按GB/T 1800.3—1998规定的标 准公差选取。TD对整个圆锥上任意截面的直径都起作用。 （2）给定截面圆锥直径公差TDS。以给定截面圆锥直径 为公称尺寸，按GB/T 1800.3—1998规定的标准公差选取。 应注意TDS只对给定的截面起作用。 （3）圆锥角公差AT，用角度值ATα或线性值ATD给定。 圆锥角公差共分12个公差等级，用AT1～AT12表示，其中
角公差和有关形位公差要求作进一步的控制。标注如
图7-12所示。
第7章 圆锥的公差
图7-12 基本锥度法标注
第7章 圆锥的公差 （3）公差锥度法。公差锥度法仅适用于对某给定截面圆 锥直径有较高要求的圆锥和密封及非配合圆锥。公差
锥度法直接给定有关圆锥要素的公差，即同时给出圆