第7章圆锥和角度的公差及检测
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圆锥的检测.
• ②按量块组尺寸选出量块，并清洗干净组合成量块组。 • ③擦净平板、正弦规及工件，将工件安装在正弦规上，并
将组合好的量块组放在锥体工件小端的正弦规圆柱下面。 • ④在被测锥体工件的上面，用钢皮尺测量一距离（任意选
定），并在两点做出记号（用铅笔）。 • ⑤移动表架，使指示表的测量头分别通过a端和b端的顶点
• 形△C = n/l（rad ） 或 △α= tan－1 n/l
图14正弦规测外锥
知识点六:圆锥角的检测（间接测量法）
（2）圆柱或圆球 • 采用精密钢球和圆柱量规测量锥角，适用
于正弦尺无法测量的场合。
知识点七：
• 实践教学 • 用正弦规测量外圆锥的圆锥角
知识点七：正弦规测量外圆锥的圆锥角
• 1 实验目的
• 1.绝对测量法 直接从计量器具上读出被测 角度。对于大批量生产的圆锥零件，可采 用专用圆锥量具测量。对于精度不高的工 件，常用万能角度尺测量；精度较高的零 件，可以用光学测角仪、光学分度头等计 量器具测量。
知识点六:圆锥角的检测（绝对测量法）
• (1）万能游标角度尺 • 万能游标角度尺是机械加工中常用的度量
• 掌握正弦规的使用原理及外圆锥角的检验方法。
• 2 实验设备及测量内容
• 正弦规的主要技术规格如下表。应用正弦规测量小角度外圆锥的圆锥 角。
表 正弦规主要技术规格
距离L
两圆柱中心距L的公 差
两圆柱公切面与顶 面的平行度
L＝100mm ±3μm 2μm
L＝200mm ±5μm 3μm
两圆柱的直径差
3μm
图15正弦规外形 1，3－精密圆柱体；2－本体
知识点七：正弦规测量外圆锥的圆锥角
图15 用正弦规测量锥度 1－指示表；2－工件；3－正弦规；4－量块组；
将组合好的量块组放在锥体工件小端的正弦规圆柱下面。 • ④在被测锥体工件的上面，用钢皮尺测量一距离（任意选
定），并在两点做出记号（用铅笔）。 • ⑤移动表架，使指示表的测量头分别通过a端和b端的顶点
• 形△C = n/l（rad ） 或 △α= tan－1 n/l
图14正弦规测外锥
知识点六:圆锥角的检测（间接测量法）
（2）圆柱或圆球 • 采用精密钢球和圆柱量规测量锥角，适用
于正弦尺无法测量的场合。
知识点七：
• 实践教学 • 用正弦规测量外圆锥的圆锥角
知识点七：正弦规测量外圆锥的圆锥角
• 1 实验目的
• 1.绝对测量法 直接从计量器具上读出被测 角度。对于大批量生产的圆锥零件，可采 用专用圆锥量具测量。对于精度不高的工 件，常用万能角度尺测量；精度较高的零 件，可以用光学测角仪、光学分度头等计 量器具测量。
知识点六:圆锥角的检测（绝对测量法）
• (1）万能游标角度尺 • 万能游标角度尺是机械加工中常用的度量
• 掌握正弦规的使用原理及外圆锥角的检验方法。
• 2 实验设备及测量内容
• 正弦规的主要技术规格如下表。应用正弦规测量小角度外圆锥的圆锥 角。
表 正弦规主要技术规格
距离L
两圆柱中心距L的公 差
两圆柱公切面与顶 面的平行度
L＝100mm ±3μm 2μm
L＝200mm ±5μm 3μm
两圆柱的直径差
3μm
图15正弦规外形 1，3－精密圆柱体；2－本体
知识点七：正弦规测量外圆锥的圆锥角
图15 用正弦规测量锥度 1－指示表；2－工件；3－正弦规；4－量块组；
圆锥的公差与配合及检测
圆锥的公差与配合及检测
• 圆锥的公差与配合概述 • 圆锥的公差 • 圆锥的配合 • 圆锥的检测 • 圆锥的公差与配合的应用 • 圆锥的公差与配合的未来发展
01
圆锥的公差与配合概述
圆锥公差与配合的定义
圆锥公差
圆锥的尺寸、几何参数允许的变 动范围或容许误差。
圆锥配合
圆锥之间或圆锥与其他元件之间 的装配关系，包括间隙、过盈等 。
02
在测量时，需注意选择合适的 测量位置，一般选择在圆锥的 轴线上进行测量，以获取更准 确的测量结果。
03
圆锥表面粗糙度的公差范围需 要根据实际需求和标准进行确 定，以确保圆锥的配合精度和 使用性能。
圆锥形状误差检测
圆锥形状误差检测是衡量圆锥形状精度的关键 环节，通常采用比较测量法或光干涉法进行测 量。
02
圆锥的公差
圆锥直径公差
圆锥直径公差是指圆锥直径的实际值与基本尺寸之间的 允许变动量。
根据不同的精度等级，直径公差可分为IT0至IT18共20 个等级，其中IT表示国际公差。
公差的大小取决于圆锥的精度等级和加工方法，用于保 证圆锥的尺寸精度和互换性。
圆锥直径公差通常用字母F表示，并标注在圆锥直径尺 寸后面。
圆锥角度检测
圆锥角度检测是衡量圆锥形状的重要参数，通常采用角度测量仪进行测量。
在测量时，需注意圆锥角度的测量位置，一般选择在圆锥的轴线上进行测 量，以获取更准确的测量结果。
圆锥角度的公差范围也需要根据实际需求和标准进行确定，以确保圆锥的 配合精度。
圆锥表面粗糙度检测
01
圆锥表面粗糙度检测是衡量圆 锥表面质量的重要参数，通常 采用表面粗糙度测量仪进行测 量。
在机械制造中，圆锥的公差与配合是保证机械设备 运转精度、稳定性和寿命的重要因素。
• 圆锥的公差与配合概述 • 圆锥的公差 • 圆锥的配合 • 圆锥的检测 • 圆锥的公差与配合的应用 • 圆锥的公差与配合的未来发展
01
圆锥的公差与配合概述
圆锥公差与配合的定义
圆锥公差
圆锥的尺寸、几何参数允许的变 动范围或容许误差。
圆锥配合
圆锥之间或圆锥与其他元件之间 的装配关系，包括间隙、过盈等 。
02
在测量时，需注意选择合适的 测量位置，一般选择在圆锥的 轴线上进行测量，以获取更准 确的测量结果。
03
圆锥表面粗糙度的公差范围需 要根据实际需求和标准进行确 定，以确保圆锥的配合精度和 使用性能。
圆锥形状误差检测
圆锥形状误差检测是衡量圆锥形状精度的关键 环节，通常采用比较测量法或光干涉法进行测 量。
02
圆锥的公差
圆锥直径公差
圆锥直径公差是指圆锥直径的实际值与基本尺寸之间的 允许变动量。
根据不同的精度等级，直径公差可分为IT0至IT18共20 个等级，其中IT表示国际公差。
公差的大小取决于圆锥的精度等级和加工方法，用于保 证圆锥的尺寸精度和互换性。
圆锥直径公差通常用字母F表示，并标注在圆锥直径尺 寸后面。
圆锥角度检测
圆锥角度检测是衡量圆锥形状的重要参数，通常采用角度测量仪进行测量。
在测量时，需注意圆锥角度的测量位置，一般选择在圆锥的轴线上进行测 量，以获取更准确的测量结果。
圆锥角度的公差范围也需要根据实际需求和标准进行确定，以确保圆锥的 配合精度。
圆锥表面粗糙度检测
01
圆锥表面粗糙度检测是衡量圆 锥表面质量的重要参数，通常 采用表面粗糙度测量仪进行测 量。
在机械制造中，圆锥的公差与配合是保证机械设备 运转精度、稳定性和寿命的重要因素。
圆锥和角度的公差及检测
式中ha、hb分别为指示表在a、b 两点的读数，为a、b两点间距离。
整理ppt
图7-17用正弦规测量锥度
小结
1．圆锥结合的特点 圆锥结合具有较高的同轴度，自锁性好，密封性好，间隙
和过盈可以调整等优点。 2．主要术语
圆锥结合的主要术语有：圆锥角α、圆锥直径（最大圆锥
直径D、最小圆锥直径d）、锥度C、公称圆锥、实际圆锥、实际圆锥
整理ppt
第四节 圆锥配合 一、圆锥配合的种类和基本功能要求（自学） 二、圆锥配合的确定 1．结构型圆锥配合
图7-12 由轴肩接触确定最终位置图 图 ７⁃１３ 由结构尺寸确定最终位置
整理ppt
图7-14 由一定的轴向位移确定轴向位置 图7-15 施加一定装配力确定轴向位置
整理ppt
表7-3结构型圆锥配合的特点及配合的确定
TF在一般情况下，不单独给出，而是 由对应的两极限圆锥公差带限制；当对 形状精度有更高要求时，应单独给出相 应的 形状 公 差 。其 数值 可从 GB/T1184— 1996《形状和位置公差 未注公差》附录 中选取，但应不大于圆锥直径公差值的 一半
（4）给定截面 圆锥直径公差TDS 及其公差区
TDS 指 在 垂 直 圆 锥 轴 线 的给定截面内，圆锥直 径的允许变动量；给定 截面圆锥直径公差区是 在给定圆锥截面内，由 直径等于两极限圆锥直 径的同心圆所限定的区 域，如图7-6所示
对于有配合要求的圆锥，其内 、外圆锥直径公差带位置，按 GB12360—1990《圆锥配合》中有 关规定选取
对于无配合要求的圆锥，其内 外圆锥直径公差带位置，建议选 用基本偏差JS、js确定内、外圆 锥的公差带位置
圆锥公差项目及 代号
定义
公差值及有关规定
整理ppt
图7-17用正弦规测量锥度
小结
1．圆锥结合的特点 圆锥结合具有较高的同轴度，自锁性好，密封性好，间隙
和过盈可以调整等优点。 2．主要术语
圆锥结合的主要术语有：圆锥角α、圆锥直径（最大圆锥
直径D、最小圆锥直径d）、锥度C、公称圆锥、实际圆锥、实际圆锥
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第四节 圆锥配合 一、圆锥配合的种类和基本功能要求（自学） 二、圆锥配合的确定 1．结构型圆锥配合
图7-12 由轴肩接触确定最终位置图 图 ７⁃１３ 由结构尺寸确定最终位置
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图7-14 由一定的轴向位移确定轴向位置 图7-15 施加一定装配力确定轴向位置
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表7-3结构型圆锥配合的特点及配合的确定
TF在一般情况下，不单独给出，而是 由对应的两极限圆锥公差带限制；当对 形状精度有更高要求时，应单独给出相 应的 形状 公 差 。其 数值 可从 GB/T1184— 1996《形状和位置公差 未注公差》附录 中选取，但应不大于圆锥直径公差值的 一半
（4）给定截面 圆锥直径公差TDS 及其公差区
TDS 指 在 垂 直 圆 锥 轴 线 的给定截面内，圆锥直 径的允许变动量；给定 截面圆锥直径公差区是 在给定圆锥截面内，由 直径等于两极限圆锥直 径的同心圆所限定的区 域，如图7-6所示
对于有配合要求的圆锥，其内 、外圆锥直径公差带位置，按 GB12360—1990《圆锥配合》中有 关规定选取
对于无配合要求的圆锥，其内 外圆锥直径公差带位置，建议选 用基本偏差JS、js确定内、外圆 锥的公差带位置
圆锥公差项目及 代号
定义
公差值及有关规定
圆锥和角度的公差及检测概述
2.基本功能要求
1)圆锥配合应根据使用要求有适当的间隙或过盈。 2)配合表面接触均匀。 3)有些圆锥配合要求实际基面距(内、外圆锥基准平面之间的距离)在规定的范 围内。
1.结构型圆锥配合 2.位移型圆锥配合
二、圆锥配合的确定
图7-12 由轴肩接触确定最终位置图
图7-13 由结构尺寸确定最终位置
图7-6 给定截面圆锥直径公差与公差区
图7-7 圆锥角的极限偏差
图7-8 圆锥公差给定方法一 a)标注 b)公差区
Байду номын сангаас 图7-9
图7-10 圆锥公差给定方法二
图7-11 圆锥角公差AT的关系
第四节 圆 锥 配 合
一、圆锥配合的种类和基本功能要求 二、圆锥配合的确定
一、圆锥配合的种类和基本功能要求
图7-14 由一定的轴向位移确定轴向位置
图7-15 施加一定装配力确定轴向位置
一、量规检验法 二、间接测量法
第五节 锥度的检测
图7-16 圆锥量规
二、间接测量法
1.圆锥结合的特点 2.主要术语 3.圆锥公差 4.圆锥配合 5.圆锥的检测方法有量规检验法和间接测量法。
图7-17 用正弦规测量外圆锥锥度
一、圆锥几何参数的基本术语及定义
1.圆锥角α 2.圆锥直径 3.圆锥长度L 4.锥度C
图7-1 圆锥表面
图7-2 内、外圆锥
二、锥度与锥角系列
1.一般用途圆锥的锥度与圆锥角 2.特殊用途圆锥的锥度与圆锥角
第三节 圆 锥 公 差
一、有关圆锥公差的术语及定义 二、圆锥公差项目、公差值和给定方法
一、有关圆锥公差的术语及定义
1.公称圆锥 2. 实际圆锥、实际圆锥直径da 3.实际圆锥角αa 4.极限圆锥 5.极限圆锥直径 6.极限圆锥角
圆锥的公差及测量讲解
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=2tan(α/2)
通常，锥度用比例或分数形式表 示， C=1：10或C=1/10
图4-2 圆锥的主要几何参数
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。
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
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
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。
圆锥的公差配合及检测
提高圆锥配合精度的技术与方法
精密加工技术
通过采用先进的精密加工技术，可以减小圆锥配合的误 差，提高其精度。例如，采用超精密切削、磨削等加工 方法，可以实现对圆锥表面的高精度加工。
误差补偿技术
通过误差补偿技术，可以对圆锥配合过程中的误差进行 修正，从而提高配合精度。误差补偿技术可以通过软件 或硬件实现，根据实际需要选择合适的补偿方式。
圆锥的公差配合及检测
• 圆锥的公差配合概述 • 圆锥的尺寸公差 • 圆锥的形位公差 • 圆锥的检测方法 • 圆锥公差配合的应用实例 • 圆锥公差配合的发展趋势与展望
01
圆锥的公差配合概述
圆锥公差的定义
圆锥公差是指圆锥体的尺寸和几何公 差，用于控制圆锥体的形状、尺寸和 位置精度。
圆锥公差包括圆锥直径公差、圆锥角 公差、圆锥长度公差等，这些公差直 接影响圆锥体的配合性能和使用寿命 。
圆度公差的测量方法包括比较测量法和仪器测量法，其中仪器测量法又可分为接触 测量法和光学测量法。
圆锥的圆柱度公差
圆锥的圆柱度公差用于限制圆 锥整个长度上横截面的形状误 差，以确保圆锥的直线度和稳
定性。
圆柱度公差值的选择应考虑 圆锥的长度、直径和用途， 以确保圆锥在旋转或运动时
的精确度和稳定性。
圆柱度公差的测量方法与圆度 公差的测量方法类似，可根据 实际情况选择比较测量法或仪
圆锥的端面跳动和端面对轴线的垂直度公差
01
圆锥的端面跳动和端面对轴线的垂直度公差用于限制圆锥端面 的形状误差和端面对轴线的垂直误差。
02
这些公差的确定应根据圆锥的实际尺寸和使用要求进行选择，
以确保圆锥在装配和使用过程中的稳定性和功能要求。
端面跳动和垂直度公差的测量方法包括比较测量法和仪器测量
第7章 尺寸和公差标注基础
定位尺寸是确定各基本形体的相对位置的尺寸。如：确定平面图形位置的长度和宽度或
半径加角度 总体尺寸是确定机件的总长、总宽和总高尺寸。
7.1.3 尺寸基准 尺寸基准是标注或测量尺寸的起点。基准选择得正确与否直接关系到机件能否满足设
计要求以及加工、测量的可行和方便程度。 1、基准的分类 根据尺寸基准作用的不同，可分为设计基准和工艺基准。 设计基准是在产品设计时用于确定机件在机器或部件中位置及几何关系的基准点、线、
基准符号如图 7-16（b）所示。基准字母标在基准方格内，每个方格内填写一个大写字 母。方格与一个涂黑的或空白的三角形相连以表示基准，涂黑的和空白的三角形含义相同。
AA
（a）
（b）
图 7-16 公差框格与基准符号
2、几何公差的附加符号
表 7-1 所列为几何公差的附加符号和标注示例。附加符号对几何公差的适用范围、几何
公差与尺寸公差的关系、被测要素等进行说明。
表 7-1 几何公差的附加符号
符号名称
称号
标注示例
符号名称
称号
标注示例
包容要求
E
最大实体要求 M
Φ 50h7 E Φ0.02 M
理论正确尺寸 50
基准目标
2
A1
最小实体要求 L
公共公差带
CZ
Φ0.02 L Φ0.02CZ
不凸起
NC
任意横截面 ACS
0.02 NC
7.1 尺寸标注
7.1.1 尺寸注法 1、基本原则 （1）机件的真实大小应以图样上所注的尺寸数值为依据，与图形的大小及绘图的准确
度无关。 （2）图样中（包括技术要求和其他说明）的尺寸，以毫米为单位时，不需标注单位符
号（或名称），如采用其他单位，则应注明相应的单位符号。 （3）图样中所标注的尺寸，为该图样所示机件的最后完工尺寸，否则应另加说明。 （4）机件的每一尺寸，一般只标注一次，并应标注在反映该结构最清晰的图形上。 2、尺寸的组成 一个完整的尺寸由尺寸界线、尺寸线和尺寸数字组成。尺寸界线是表示尺寸范围的线；
5-1角度和圆锥公差及其检测
三、在平台上测量
1、用两个不同直径的圆柱测量V形架 角如图 、用两个不同直径的圆柱测量 形架 形α角如图 所示，将大小圆柱放入V形架槽中 形架槽中， 所示，将大小圆柱放入 形架槽中，分别测出 M、m 、 由图可以得出α角的计算公式： 由图可以得出α角的计算公式： 角的计算公式 R−r −1 Sinα/2= sin ( M − m) − ( R − r )
2、用圆柱和量块测量V形架 角 、用圆柱和量块测量 形架 形架α角 测量方法： 测量方法： 将标准的圆柱放入V形架中测得 ， 将标准的圆柱放入 形架中测得m，取出圆 形架中测得 柱，在V形架一侧面放上量块后再将圆柱放到上 形架一侧面放上量块后再将圆柱放到上 面测M 面测
∂ h sin = 2 2( M − m )
§5-1 角度和圆锥公差及其检测
一、角度的单位与换算
1、60分制 、 分制 1度=60分（记作 °=60′） 度 分 记作1° ） 1分=60秒（记作 分 秒 记作1′=60″） ） 2、弧度制 、 以弧度为单位来度量角的制度叫做弧度制 弧度为单位来度量角的制度叫做弧度制 为单位来度量角的制度叫做
1弧度的角：长度等于半径的弧度所对的圆 弧度的角： 弧度的角 心角的大小称为1弧度的角 记作1rad） 弧度的角（ 心角的大小称为 弧度的角（记作 ） C=2πR 一个圆周所对的圆心角=2πrad 一个圆周所对的圆心角
3、用水平仪测量角度 、 1）适用于测量小角度工件 ） 2）常用的框式水平仪外形 ） 尺寸为200mm×200mm 尺寸为 × 3） 3）这种水平仪的分度值为 0.02mm/1000mm，就表示 ， 气泡偏移1格 气泡偏移 格，在测量长度 L=1000mm长度内实际倾斜 长度内实际倾斜 量为0.02mm 量为
圆锥测量
截面之间的轴向距离。内、
外圆锥长度分别用Li、Le来表 示。圆锥配合长度指内、外
圆锥配合面的轴向距离，用 符号Lp表示。 （4）圆锥角（锥角）α。指 在通过圆锥轴线的截面内， 两条素线间的夹角。
（5）锥度C。指两个垂直圆 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 离L之比（见图7-2），即 C D d
7.1.4 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 1840—2000未注公差角 度的极限偏差规定的要求执行（见表7-7）。
第7章 圆锥的公差与测量
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 圆锥的公差与测量
2．直接测量法 直接测量法是用测量角度
的量具和量仪直接测量，被测的 锥度或角度的数值可在量具和量 仪上直接读出。常用量具和量仪 有万能游标角度尺和光学分度头 等。万能游标角度尺。万能游标角
度尺是机械加工中常用的度量角
度的量具，测量范围为0°～
320°。结构如图7-21所示，万能
第7章 圆锥的公差与测量
7.3 圆周角测量
1．相对测量法 相对测量法又称比较测量法。它是将角度量具与被测角度比较，
用光隙法或涂色检验的方法，估计被测锥度及角度的测量。其常用 的量具有角度量块、直角尺、角度或锥度样板及圆锥量规等。
（1）角度量块。在角度测量中，角度量块是基准量具，它用来检定 或校正各种角度量仪，也可以用来测量精密零件的角度。成套的角 度量块由36块或94块组成，测量范围为10°～350°。角度量块的结 构形式有Ⅰ型和Ⅱ型两种，Ⅰ型为三角形量块，有一个工作角α；Ⅱ 型为四边形量块，有四个工作角α、β、γ、δ，如图7-15所示。角度 量块具有研合性，可单独使用, 也可组合使用。为保证量块紧密贴合， 组合时靠专用附件夹注，与被测对象比较时，用光隙法估定角度偏 差。
7 圆锥
1给出圆锥直径公差td和圆锥的理论正确圆锥角或锥度二圆锥公差要求在图样上的标注在图样上标注相配内外圆锥的尺寸和公差时内外圆锥必须具有相同的基本圆锥角或基本锥度标注直径公差的圆锥直径必须具有相同的基本尺寸
第七章
圆锥的公差配合及测量
内容：了解圆锥配合的参数 ， 内容 了解圆锥配合的参数， 掌握圆锥公 了解圆锥配合的参数 差项目， 掌握圆锥配合的有关计算， 差项目 ， 掌握圆锥配合的有关计算 ， 掌握 角度和锥度的检测方法。 角度和锥度的检测方法 重点： 圆锥配合的有关计算， 重点 ： 圆锥配合的有关计算 ， 角度和锥度 的检测方法 。 难点：角度和锥度的检测方法操作。 难点：角度和锥度的检测方法操作。
三、圆锥的表面粗糙度
圆锥的表面粗糙度的选用参见P119表7-5。 表 。 圆锥的表面粗糙度的选用参见
四、未注公差角度的极限偏差
未注公差角度的极限偏差见P119表7-6。 表 未注公差角度的极限偏差见
第三节 圆锥配合
GB12360-1990《圆锥配合》适用范围：锥度 从1： 《圆锥配合》适用范围：锥度C从 ： 3 至 1 ： 500 ； 基 本 圆 锥 长 度 L 从 6 至 630mm; 直 径 至 500mm的光滑圆锥配合。 的光滑圆锥配合。 的光滑圆锥配合 圆锥配合的基准制分基孔制和基轴制，优先采用基 圆锥配合的基准制分基孔制和基轴制 ， 孔制。 孔制。 圆锥公差由GB11334-1989确定。 确定。 圆锥公差由 确定 圆锥配合分间隙配合、过渡配合、过盈配合。 圆锥配合分间隙配合 、 过渡配合 、 过盈配合 。 相配 合的两圆锥基本尺寸应相同。 合的两圆锥基本尺寸应相同。 圆锥配合的形式有两种： 圆锥配合的形式有两种 ： 结构型圆锥配合和位移型 圆锥配合。 圆锥配合。
第七章
圆锥的公差配合及测量
内容：了解圆锥配合的参数 ， 内容 了解圆锥配合的参数， 掌握圆锥公 了解圆锥配合的参数 差项目， 掌握圆锥配合的有关计算， 差项目 ， 掌握圆锥配合的有关计算 ， 掌握 角度和锥度的检测方法。 角度和锥度的检测方法 重点： 圆锥配合的有关计算， 重点 ： 圆锥配合的有关计算 ， 角度和锥度 的检测方法 。 难点：角度和锥度的检测方法操作。 难点：角度和锥度的检测方法操作。
三、圆锥的表面粗糙度
圆锥的表面粗糙度的选用参见P119表7-5。 表 。 圆锥的表面粗糙度的选用参见
四、未注公差角度的极限偏差
未注公差角度的极限偏差见P119表7-6。 表 未注公差角度的极限偏差见
第三节 圆锥配合
GB12360-1990《圆锥配合》适用范围：锥度 从1： 《圆锥配合》适用范围：锥度C从 ： 3 至 1 ： 500 ； 基 本 圆 锥 长 度 L 从 6 至 630mm; 直 径 至 500mm的光滑圆锥配合。 的光滑圆锥配合。 的光滑圆锥配合 圆锥配合的基准制分基孔制和基轴制，优先采用基 圆锥配合的基准制分基孔制和基轴制 ， 孔制。 孔制。 圆锥公差由GB11334-1989确定。 确定。 圆锥公差由 确定 圆锥配合分间隙配合、过渡配合、过盈配合。 圆锥配合分间隙配合 、 过渡配合 、 过盈配合 。 相配 合的两圆锥基本尺寸应相同。 合的两圆锥基本尺寸应相同。 圆锥配合的形式有两种： 圆锥配合的形式有两种 ： 结构型圆锥配合和位移型 圆锥配合。 圆锥配合。
圆锥的公差配合及检测全解
第8章 圆锥的公差配合及检测 互换性与技术测量
概述
▪ 锥度在机器结构中应用广泛。圆锥配合是各种 机械常用的联结和配合型式。
▪ 圆锥结合具有较高的同轴度、配合自锁性好、 密封性好、间隙和过盈可以调整、能传递一定 扭矩、传动副简单可靠、装拆方便等优点。
▪ 锥度公差的标准化，是提高产品质量，保证零、 部件的互换性不可缺少的环节。
第8章 圆锥的公差配合及检测 互换性与技术测量
8.1 锥度与锥角
8.1.1 常用术语及定义
▪ 1.圆锥表面：与轴线成一定角度，且一端相交与轴线 的一根直线(母线)，围绕着该轴线旋转形成的表面。
▪ 2.圆锥：由圆锥表面与一定尺寸所限定的几何体。外
圆锥是外表面为圆锥表面的几何体；内圆锥是内表面 为圆锥表面的几何体。
▪ 3.圆锥角：在通过圆锥轴线 的截面内两条素线间的夹角 称为圆锥角。圆锥角的代号来自母线 /2轴线
为，斜角（圆锥角之半）
的代号为/2。
圆锥表面
第8章 圆锥的公差配合及检测 互换性与技术测量
8.1 锥度与锥角
8.1.1 常用术语及定义
▪ 4.圆锥直径：圆锥在垂直于轴线截面上的直径。常用 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。
一般用途圆锥的锥度与锥角（摘自GB/T 157-2001）
第8章 圆锥的公差配合及检测 互换性与技术测量
锥度与锥角系列：
一般用途圆锥的锥度与锥角(续)（摘自GB/T 157-2001）
第8章 圆锥的公差配合及检测 互换性与技术测量
锥度与锥角的应用：
标记 120º 90º 75º 60º 45º 30º 13 15 17
学习指导
本章学习的目的是掌握圆锥结合的特 点、基本功能要求和配合的形成方法，为 合理选用圆锥的公差与配合，进行圆锥尺 寸精度设计打下基础。学习要求是掌握圆 锥结合的特点及锥度与锥角、圆锥公差中 的术语定义；掌握圆锥公差项目及给定方 法；掌握圆锥配合的形成方法以及结构型 圆锥配合的确定方法。了解位移型圆锥配 合的确定方法。
第七章 圆锥的公差配合及测量
图7-3 极限圆锥和圆锥直径公差区
5. 给定截面圆锥直径公差和给定截面圆锥直径公差区 给定截面圆锥直径公差TDS：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。仅适用给定圆锥截面。 给定截面圆锥直径公差区：在给定圆锥截面内，由两个 同心圆所限定的区域。
图7-4 给定截面圆锥直径公差区
6. 极限圆锥角、圆锥角公差和圆锥角公差区 极限圆锥角αmax，αmin ：允许的上极限或下极限圆锥角， 圆锥角公差：指圆锥角的允许变动量。 当圆锥角公差以弧度或角度为单位时，用代号ATα表示； 以长度为单位时，用ATD表示 圆锥角公差区： 极限圆锥角αmax和αmin 限定的区域。
2.由最小端圆锥直径d、圆 锥角α和圆锥长度L组成
3.由给定截面处直径dx、圆 锥角α和给定截面的长度Lx 和圆锥总长度L组成
4.最大端圆锥直径D、最小端 圆锥直径φd及圆锥长度L组合
5.增加附加尺寸α/2，此时α/2 应加括号作为参考尺寸
圆锥锥度的标注方法
在图样上，锥度用特定的图形 符号和比例（分数）进行标注。 图形符号配置在平行于圆锥轴 线的基准线上，并且其方向与圆锥 方向一致，在基准线的上面标注锥 度的数值，用指引线将基准线与圆 锥素线相连。 在图样上标注了锥度，就不要再标 注圆锥角，两者不能重复标注。
Lx
t
φdx
2.基本锥度法（用于有配合要求的结构型内、外圆锥）
是指给出圆锥的理论正确圆锥度α（或锥度C）和理论
正确圆锥直径（D/d/dx），并给出面轮廓度公差，由 面轮廓度公差带确定两个极限圆锥。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都控
制在面轮廓度公差带内，即把它们的都控制在两个极 限圆锥所限定的区域内。这相当于包容原则。
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图7-6 给定截面圆锥直径公差与公差区
图7-7 圆锥角的极限偏差
图7-8 圆锥公差给定方法一
a)标注 b)公差区
2. 圆锥公差的给定方法(两种)
方法一
给出圆锥的理论正确圆锥角α（或锥度C）和圆 锥直径公差TD，由TD确定两个极限圆锥，所给出的圆锥直径 公差具有综合性。
图7-9
方法二
同时给出给定截面圆锥直径公TDS和圆锥角公差。
表7-4位移型圆锥配合的特点及配合的确定
(1)可形成间隙 配合、过盈配 合，通常不用 于形成过渡配 合 (2)其配合性质 是由内、外圆 锥的轴向位移 量或装配力决 定的。配合性 质与相互结合 的内、外圆锥 直径公差带无 关。直径公差 仅影响接触的 初始位置和终 止位置及接触 精度 (1)位移型圆锥配合的圆锥直径公差带可根据对终止位置基面距 的要求和对接触精度的要求来选取，如对基面距有要求，公差 等级一般在IT8～ITl2之间选取，必要时，应通过计算来选取和 校核内、外圆锥的公差带；若对基面距无严格要求，可选较低 的直径公差等级，以便使加工更经济；如对接触精度要求较高 ，可用给圆锥角公差的办法来满足。为了计算和加工方便， GB/T12360—1990推荐位移型圆锥的基本偏差用H、h或JS、js的 组合。若对基面距无严格要求，可选较低的直径公差等级 (2) 内、外圆锥公差带的基本偏差用H、h或JS、js的组合 (3)轴向位移的大小，将决定配合间隙量或过盈量的大小。轴向 位移量的极限值由功能要求的极限间隙或极限过盈量计算得到 ，计算式如下(式中C为锥度)：
1．结构型圆锥配合
图7-12 由轴肩接触确定最终位置图
图 ７⁃１３ 由结构尺寸确定最终位置
图7-14 由一定的轴向位移确定轴向位置 图7-15 施加一定装配力确定轴向位置
表7-3结构型圆锥配合的特点及配合的确定
配合的特点
结 构 型 (1)可形成间隙 圆 配合、过盈配 锥 合、紧密配合 配 (2)其配合性质 合 完全取决于相 互结合的内、 外圆锥直径公 差带的相对位 置
HH3A
第三节 圆锥公差
一、 有关圆锥公差的术语及定义 二、 圆锥公差项目、公差值和给定方法
一、有关圆锥公差的术语及定义
1.公称由设计给定的理想圆锥 2. 实际圆锥、实际圆锥直径da 的圆锥。 3.实际圆锥角αa 之间的夹角。 包容圆锥素线且距离为最小的两对平行直线 实际存在并与周围介质相分离
4.极限圆锥 与公称圆锥共轴且圆锥角相等
第二节
锥度与锥角
一、圆锥几何参数的基本术语及定义 圆锥角α 在通过圆锥轴线的截面内，两条素线间的夹角(见图7-1)称为圆 锥角，简称为锥角；α/2称为圆锥半角，也称斜角。 圆锥直径截面与最小圆锥直径截面之间的轴向距 离称为圆锥长度，如图7-2所示。
图 ７⁃４ 极限圆锥与圆锥公差区
5.极限圆锥直径 极限圆锥上的任一直径 6.极限圆锥角 的圆锥角。 允许的上极限与下极限之间
图7-3 实际圆锥与实际圆锥直径
图7-5 极限圆锥角与圆锥角公差区
二、 圆锥公差项目、公差值和给定方法
1. 圆锥公差项目和公差值 圆锥公差项目
圆锥公差项 目及代号 定义 公差值及有关规定 TD的公差等级和数值及以公差 带的代号以公称圆锥直径（一般 取最大圆锥直径 D ）为公称尺寸 按GB/T1800.3—1998《极限与配合》 标准规定选取 对于有配合要求的圆锥，其内 、外圆锥直径公差带位置 ，按 GB12360—1990《圆锥配合》中有 关规定选取 对于无配合要求的圆锥，其内 外圆锥直径公差带位置，建议选 用基本偏差 JS 、 js 确定内、外圆 锥的公差带位置
图7-10 圆锥公差给定方法二
图7-11 给定截面圆锥直径公差TDS与
圆锥角公差AT的关系
圆锥公差项目及 代号
定义
公差值及有关规定
（3）圆锥的形 状公差TF
包括圆锥素线直线度公 差和截面圆度公差，如 图7-4所示
TF 在一般情况下，不单独给出，而是 由对应的两极限圆锥公差带限制；当对 形状精度有更高要求时，应单独给出相 应的 形状 公 差 。其 数值 可从 GB/T1184— 1996《形状和位置公差 未注公差》附录 中选取，但应不大于圆锥直径公差值的 一半 TDS = d xmax － d xmin TDS它是以给定截面圆锥直径 dx为公称 尺寸，按 GB/T1800.3—1998《极限与配合 》中规定的标准公差选取。 要注意TDS与圆锥直径公差TD的区别， TD 对整个圆锥上任意截面的直径都起作 用，其公差区限定的是空间区域，而TDS 只对给定的截面起作用，其公差区限定 的是平面区域
（2）圆锥角公差 AT及其公差区
圆锥角的允许变动量 称为圆锥角公差其数值 为上极限与下极限圆锥 角之差，可表示为 AT = α max －α min 圆锥角公差的公差区 是两个极限圆锥角所限 定的区域，如图7-5所示
AT 按加工精度的高低分为 12 个等级，其 中 AT1 级 精 度 最 高 ， AT12 级 精 度 最 低 ， AT4 ～ AT9 级圆锥角公差数值见表 7-4 。圆 锥角公差AT，可用角度值ATα或线性值ATD 给定。ATα与ATD的换算关系为： 3 ATD = ATα×L×10 式中 AT D 的单位为 µm ； ATα 的单位为微 弧度（μrad）；L的单位为mm L在6～630ｍｍ范围内，划分10个尺寸分 段。如需要更高或更低等级的圆锥角公差 时，按公比 1.6 向两端延伸得到。更高等 级 用 AT0 、 AT01 、 … 表 示 。 更 低 等 级 用 AT13、AT14、…表示 圆锥角极限偏差可按单向 (α+AT 或 α － AT) 或双向取值。双向取时可以对称(α ±AT/2) 的，也可以是不对称的。如图 7-7 所示。 为保证内外圆锥的接触均匀，多采用双向 对称取值。
图7-17用正弦规测量锥度
小 结
1．圆锥结合的特点 圆锥结合具有较高的同轴度，自锁性好，密封性好，间 隙和过盈可以调整等优点。 2．主要术语 圆锥结合的主要术语有：圆锥角α、圆锥直径（最大圆 锥直径D、最小圆锥直径d）、锥度C、公称圆锥、实际圆锥、实际圆 锥直径、极限圆锥、极限圆锥直径。 3．圆锥公差 《圆锥公差》（GB/T11334—2005）规定了四项圆锥公差 （见表7-1）及两种圆锥公差给定方法。 4．圆锥配合 圆锥配合的种类分为三种，分别是间隙配合、过盈配合 、紧密配合（也称过渡配合）。圆锥配合有别于圆柱配合的主要特点 是：通过内、外圆锥相对轴向位置调整间隙或过盈，可得到不同配合 性质的配合。圆锥配合时，按确定内、外圆锥相对位置的方法的不同 ，可分为结构型圆锥配合和位移型圆锥配合，它们的特点及配合的确 定见表7-3。 5．圆锥的检测方法有量规检验法和间接测量法。
（4）给定截面 圆锥直径公差 TDS 及其公差区
TDS 指 在 垂 直 圆 锥 轴 线 的给定截面内，圆锥直 径的允许变动量；给定 截面圆锥直径公差区是 在给定圆锥截面内，由 直径等于两极限圆锥直 径的同心圆所限定的区 域，如图7-6所示
第四节 圆锥配合 一、圆锥配合的种类和基本功能要求（自学） 二、圆锥配合的确定
（ 1 ）圆锥直 径公差TD及圆 锥直径公差 区
TD 是 圆 锥 直 径 的 允许变动量。它等 于两个极限圆锥直 径之差，并适用于 圆锥的全长。可表 示为 TD = Dmax － Dmin = dmax－dmin 其公差区是由两 个极限圆锥所限定 的区域，如图7-4所
圆锥公差项目及 代号
定义
公差值及有关规定
圆锥塞规
Z
图7-16圆锥量规
间接测量法 通过平板、量块、正弦规、指 示计和滚柱（或钢球）等常用计量 器具组合，测量锥度或角度有关的 尺寸，按几何关系换算出被测的锥 度或角度。图7-17用正弦规测量锥 度 图7-17所示是用正弦规测量外 圆锥锥度。测量前先按公式h = Lsinα（式中α为公称圆锥角；L为 正弦规两圆柱中心距）计算并组合 量块组，然后按图7-17进行测量。 工件锥度偏差△C = (ha － hb) 式中ha、hb分别为指示表在a、b 两点的读数，为a、b两点间距离。
配合的确定
(1)结构型圆锥配合的圆锥直径公差带的代号和数值及公差等 级，采用《极限与配合》国家标准（GB/T1800.3—1998）规定 的标准公差系列与基本偏差系列。为了减少定值刀具的数目， 推荐优先采用基孔制配合，即内圆锥直径基本偏差为H (2)圆锥直径配合公差TDf，等于两结合圆锥内、外直径公差之 和。其公差值的大小，直接影响配合精度。推荐内、外圆锥直 径公差不低于IT9级。如对接触精度有更高要求，可按圆锥公 差国标（GB/T11334—2005）规定的圆锥角公差AT系列值（见 表7-2），给出圆锥角极限偏差及圆锥的形状公差 (3)配合的基本偏差，通常在D（d）至ZC(zc)中选择，应按优 先、常用、任意公差带组成配合为顺序选用配合。
图7-2 内、外圆锥
锥度C
HH3A
二、锥度与锥角系列
1.一般用途圆锥的锥度与圆锥角 国标规定的一般用途圆锥的锥度与圆锥角共22种，参 见《公差与配合》手册。 2.特殊用途圆锥的锥度与圆锥角 国标规定的特殊用途圆锥的锥度与圆锥角共20种，其 中包括我国早已广泛使用的莫氏锥度，共7种，参见《 公差与配合》手册。
位 移 型 圆 锥 配 合
对于间隙配合 Eamax =Xmax/C Eamin=Xmin/C
对于过盈配合 Eamax =Ymax/C Eamin=Ymin/C
轴向位移公差（允许位移的变动量）TE= Eamax - Eamin
第五节 锥度的检测
Z
量规检验法 大批量生产条件 下，圆锥的检验多用圆 锥量规。 圆锥量规用来检 验实际内、外圆锥工件 的锥度和直径偏差。检 圆锥环规 验内圆锥用圆锥塞规， 检验外圆锥用圆锥环规 ，如图7-16所示。
第七章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 概
圆锥和角度的公差及检测