公差配合与测量技术第5章 常用结合件的公差与检测

D2m=D2单一—（f
α 2
+fp）
2.合格性判断：泰勒原则
外
D2m≥D2min
螺
纹
D2单一≤D2max
内
d2m ≤ d2max
螺
纹 d2单一≥ d2min
五、普通螺纹的公差与配合
1.普通螺纹的公差带 1）螺纹公差等级： 3、4、5、6、7、8、9
6——基本级
外螺纹 3、4….9 内螺纹 4、5…8
第五章 常见结合件的公差与配合
圆锥联接的公差与配合 普通螺纹联结公差及测量 单键及联接的公差、测量 花键及联接的公差、测量 滚动轴承的公差及配合
5.1 圆锥的公差配合
联接
圆锥面的作用
密封
机床主轴、刀杆等 阀芯和阀座的配合
特点
联接时，同轴度好；密封性能好
一、圆锥的术语和定义
内圆锥 外圆锥
1.圆锥角α ：
1. 原始三角形高度H：
2. 大径D或d：与
H
内螺纹牙底或外螺
纹牙顶重合的假想
圆柱体的直径
D（d ） D1（d1）
D2（d2）
H 2
国标规定：普通螺纹大径的基本尺寸为公称尺寸
3. 小径D1或d1：与内螺纹牙顶或外螺纹牙底重合的假想圆柱体 的直径。
4. 中径D2或d2：母线在H/2处的假想圆柱体直径。牙厚和牙槽的 宽相等
5.螺距P：相邻两牙在中径母线上对应两点间的轴向距离。
国标规定了螺距和公称直径的关系
P
6. 单一中径D2单一或d2单一：螺 纹牙槽宽等于P一半处所在的假 想圆柱体直径。
P/2
D2单一（d2单一）
7.
牙型角α
与牙型半角
α 2
牙型角：螺纹牙型上相邻两牙侧间的夹角 普通螺纹α=60°
H
牙型半角：牙侧与螺纹轴线
通过圆锥轴线的截面 内（轴截面），两素 D dx 线的夹角。
d
α
ຫໍສະໝຸດ Baidu
Lx
2.圆锥直径
① 最大圆锥直径D ② 最小圆锥直径d ③ 给定截面的直径dx
3.圆锥长度：
最大直径的截面到最小 直径截面的距离。
L
4.锥度C： 二个截面的直径差与长度之比 C=（D-d）/ L
以分数的形式书写 如1：10或1/10
tgα /2=（D-d）/2L=C/2
8
α
垂直线间的夹角。
2
h
8. 牙型高度h：螺纹牙顶
α
与牙底间的距离。
H
h=
5 8
H
4
9. 旋合长度：两个相互配合的螺纹，沿螺纹轴 线方向相互旋合部分 长度。
三、几何参数对互换性的影响
1.螺距偏差对互换性影响
fp=1.732 ΔPΣ
外螺纹
内螺纹
2.牙型半角误差对互换性的影响
Δα
f α =0.36P 2
tgα /2=（M-m）/2h
5.2 普通螺纹的公差配合与测量
一、螺纹的分类及使用要求
1.分类：
联接螺纹 传动螺纹
普通螺纹
米制三角螺纹
梯形螺纹、矩形螺纹等
2.作用： 联接、传递运动和动力 、定位 、密封等。
3.要求： （1）可旋入性 （2）联接可靠性 （3）有足够的强度和准确的位移
二、普通螺纹的基本几何参数
3.圆锥公差及公差带
① 直径公差及公差带
公 差
TD/2
公差 带
Dmax Dmin
② 圆锥角公差及公差带
4.圆锥角公差等级
AT1、AT2、AT3、… AT12
高
低
AT4～AT6 用于高精度的圆锥量规，如角度样板、莫氏量规
AT7 ～AT9 工具圆锥、圆锥销、用于传递大扭矩的摩擦圆锥
AT10 ～AT11 圆锥套、圆锥齿轮
当外圆锥向右轴向移动时
当外圆锥向左轴向移动时
初始位置
初始位置 间隙配合
初始位置 过盈配合
3.极限轴向位移和公差
① 位移
Ⅰ位时，外圆锥向右轴 向移动了Eamin距离
此时，得到的最小径向间 隙为Xmin/2
外圆锥移到Ⅱ位时，得 到最大径向间隙Xmax/2， 此时，轴向移动了Eamax
Ⅰ
Ⅱ
初始位置
Xmax/2
② 实际圆锥角α a——再轴截面内，分别包容实际圆锥的二 条素线且距离为最小的两对平行直线的夹角。
在不同轴截面内，α a不一定相同
2.极限圆锥及直径
① 和基本圆锥同轴、且圆锥角或锥度相等、直径分别为 Dmax、Dmin时的二个圆锥。——极限圆锥
Dmax Dmin
② 在极限圆锥中，正截面上大小端直径为——极限圆锥直径。
2） 公差特点
① 内螺纹基本偏差为上偏差
G 、H
“+”
② 外螺纹基本偏差为下偏差
七、圆锥公差的标注
八、 圆锥角和锥度测量
1.比较法（相对测量法）：用定角度量具与被测角度相 比较，用光隙法或涂色法估计出被测角度的偏差。
间隙
零件
2.绝对测量法（直接测量法）：直接从角度计量器具上 读出被测角度。
万 能 角 尺 测 量 角 度
光学分度头测量角度
3.间接测量法：测量与被测角度有关的尺寸，然后通过 几何关系计算出被测角度。
AT12低精度零件的配合面
5.圆锥角公差带的配置
五、圆锥配合的术语
1.圆锥配合——基本圆锥相同的内、外圆锥， 由于直径不同所形成的配合。
间隙： 滑动轴承和轴颈 过盈： 带柄绞刀或钻头和机床主轴内孔的配合 过渡
2.圆锥配合的形成
① 结构型圆锥配合
利用轴肩定位 a
基准面的 距离定位
外锥
内锥
② 位移型圆锥配合： 从内、外圆锥的初 始位置开始，作一 定的轴向移动，所 获得的配合
Eamax Eamin
初始位置 Xmin/2
② 公差TE 轴向位移公差TE =Eamax-Eamin
径向间隙或过盈 Ea=X/C
间隙TE =Eamax-Eamin = （Xmax-Xmin）/C 过盈TE =Eamax-Eamin =（Ymax - Ymin）/C
六、圆锥的形状公差
主要是素线的直线度和任意截面的圆度公差 或圆锥 面轮廓度公差
2
3.中径误差对互换性影响
外螺纹有牙型半角误差
α 外螺纹 <内螺纹
2
四、螺纹合格性判断
1.作用中径：当内外螺纹旋合时，实际起作用的中径。
外螺纹螺距和牙型半角有误差时，须将外螺纹的中径减少一个值， 才能旋合。所以，外螺纹的实际作用中径增大了。
d2m=d2单一+（f
α 2
+fp）
内螺纹螺距和牙型半角有误差时，须将外螺纹的中径增大一个值， 才能旋合。所以，外螺纹的实际作用中径变小了。
二、圆锥的表示
1.直径（D或d） 2.圆锥角α 或锥度C 3.长度L
三、锥度或锥角系列
一般用途圆锥的锥度与锥角
特殊用途圆锥的锥度与锥角
四、 圆锥公差
1.圆锥公差定义及术语
1)基本圆锥：理想圆锥 设计给出的圆锥 图纸上的圆锥
2)实际圆锥 实际测量所得圆锥
实际存在
① 实际直径da、Da——圆锥上测量所得直径