第4章角度与锥度的测量

圆锥配合公差
1、圆锥直径公差（TD） 1 定义：指圆锥直径的允许变动量，即允许的最大极限圆锥直 径Dmax(或dmax)与最小极限圆锥直径Dmin(或dmin)之 差。 图示：见下页 公差：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规定标准公差选取。TD =
圆锥配合公差
极限圆锥角与圆锥角公差区图示
圆锥角公差区 αmin ATD/2 2 αmax
ATα/2
L
圆锥配合公差
3）圆锥的形状公差（TF） 圆锥的形状公差（TF） 内容：包括圆锥素线直线度公差和截面圆度公差； 作用：可保证配合面的紧密性、 作用：可保证配合面的紧密性、可靠性及轴向和径向间隙的均匀性； 公差：可按国标中形位公差要求选用； 图示：圆锥形状公Biblioteka Baidu图
机械零件品质检测
－－第4章角度和锥度的测量 第
怀化职业技术学院
唐
健
第四章 角度与锥度的测量
目 的：掌握圆锥结合的特点、基本功能要求和配合 的形成方法；合理选用角度与锥度测量工具及方法打 下基础。 要 求：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；着重掌握角度与锥度测量的器具与测量方法。
l
a
b
用正弦规测量锥度
h
角度与锥度的测量小结
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 3．圆锥公差 《圆锥公差》（GB/T11334—2005）规定了四项圆锥公差及两种圆锥公差给定方法。 圆锥公差》 GB/T11334—2005）规定了四项圆锥公差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。 5．重点掌握圆锥的检测方法有量规检验法和间接测量法。 6、重点掌握常用测量器具：直角尺、万能量游标角器等认识和使用。
给定圆锥直径采用包容要求的标注方法
φ39.969 969
b) 公差区
30° ° 30° °
圆锥配合公差的给定
方法二 给定截面圆锥直径和圆锥角公差标注方法
30° ±55"
60
φ45﹣0.046
0
莫氏工具圆锥锥度公差及圆锥表面粗糙度要求
莫氏工具圆锥锥度公差一览表
莫氏圆锥号 公称锥度 公 称 锥度 锥度 公差 外圆锥 内圆锥 0 2°58'54" 1:19.212 =0.05205 +0.0005 -0.0005 1 2°51'26" 1:20.047 =0.04988 +0.0004 -0.0004 2 2°51'41" 1:20.020 =0.04995 +0.0004 -0.0004 3 2°52'32" 1:19.922 =0.050196 +0.0003 -0.0003 4 2°58'31" 1:19.254 =0.051938 +0.0003 -0.0003 5 3°00'53" 1:19.002 =0.052626 5 +0.0002 -0.0002 6 2°59'12" 1:19.180 =0.05214 +0.0002 -0.0002
圆锥的检测方法
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。 检验内圆锥用圆锥塞 规，检验外圆锥用圆 锥环规，如图示。
圆锥塞规 圆锥环规
Z
圆锥量规
圆锥的检测方法
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。 左图示是用正弦规测量外圆锥度： 1）测量前，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； 2）按左图示进行测量。工件锥度偏 差△C=(ha－hb) C=(ha－ 式中ha 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。
Dmax－Dmin = dmax－dmin
适用：主要适用于圆锥的全长L。
圆锥配合公差
极限圆锥直径公差图示
圆锥配合公差
2）圆锥角公差（AT） ）圆锥角公差（AT） 定义：指圆锥角允许的变动量，即最大圆锥角αmax与最小圆锥角αmin 定义：指圆锥角允许的变动量，即最大圆锥角α 与最小圆锥角α 之差。（AT 之差。（AT = α max －α min ） 图示：如下页示 公差：圆锥角公差（AT）按加工精度的高低分为12个等级，其中 公差：圆锥角公差（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； AT1级精度最高，AT12级精度最低； 圆锥角极限偏差可按： 单向取值：α+AT、α－AT +AT、 双向取值：α±AT/2 为保证内、外圆锥的接触均匀，多采用双向对称取值。
圆锥结合的特点
（1） 间隙或过盈可以调整 通过内、外圆锥面的轴向位移， 可以调整间隙或过盈来满足不同的工作要求；能补偿磨 损，延长使用寿命； （2） 对中性好，即易保证配合的同轴度要求 由于间隙可以 对中性好， 调整，因而可以消除间隙， 调整，因而可以消除间隙，实现内外圆锥轴线的对中； 容易拆卸，且经多次拆装不降低同轴度。 容易拆卸，且经多次拆装不降低同轴度。 （3） 圆锥结合具有较好的自锁性和密封性 （4） 影响互换性的参数比较多，加工和检验都比较困难，不 适合于孔轴轴向相对位置要求较高的场合。
圆锥结合的基本参数及代号
圆锥配合的基本几何参数图
圆锥结合的基本参数及代号
1）圆锥角：指在通过圆锥轴线的截面内，两条素线之间的夹角，通 常用“ 常用“α”表示； 2）圆锥素线角：指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” 半，即“α/2”； 3）圆锥直径：指与圆锥轴线垂直的截面内的直径，有内、外圆锥的最 大直径Di、De，内、外圆锥的最小直径di、de，给定截面x 大直径Di、De，内、外圆锥的最小直径di、de，给定截面x 处的圆锥直径dx; 处的圆锥直径dx; 4) 圆锥长度：指圆锥的最大直径截面与最小直径截面之间的轴向距离。 外圆锥长度用“Le”，内圆锥长度用“Li” 外圆锥长度用“Le”，内圆锥长度用“Li”表示； 5) 圆锥配合长度：指内外圆锥配合面的轴向距离，用“H”表示； 圆锥配合长度：指内外圆锥配合面的轴向距离，用“ 6) 锥度：指两个垂直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“ 表示，C＝（D 距离之比，用“C”表示，C＝（D－d）/L＝2tan α/2 /L＝ 7）基面距：指相互结合的内外圆锥基准之间的距离，用“a”表示。 ）基面距：指相互结合的内外圆锥基准之间的距离，用“
圆锥配合公差
4）给定截面圆锥直径公差TDS 给定截面圆锥直径公差T 图示：圆锥形状公差图
TDS/2
ATα/2
ATα/2 dmax dmin
给定截面
给定截面圆锥直径公差TDS与 圆锥角公差AT的关系
方法一
φ40±0.031 E 031
圆锥配合公差的给定
a) 标注
30°
φ40±0 0.03
0.031
圆锥配合公差
4）给定截面圆锥直径公差TDS 给定截面圆锥直径公差T 含义：指在垂直圆锥轴线的给定截面内， 含义：指在垂直圆锥轴线的给定截面内 ， 圆锥直径的允许变动 量；它公差带区域是在给定圆锥截面内， 量；它公差带区域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； 作用：可保证配合面具有良好的接触面和密封性； 公差：规定截面内T 公差：规定截面内TDS＝Dmax－Dmin，与AT各自独立，不相包容 Dmax－Dmin， AT各自独立， TDS与TD区别： TDS与TD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 对整个圆锥上任意截面的直径都起作用， 空间区域； TDS只对给定的截面起作用，其公差区限定的是平面区域； 只对给定的截面起作用，
圆锥结合的基本参数及代号
圆锥配合：基本圆锥的内外圆锥直径之间，由于连 接不 同所形成形成的相互关系。 圆锥配合分类：（根据零件的配合性质分） 间隙配合： 间隙大小可调，零件易于拆开，内外圆锥 能相对运动；如车床主轴圆锥颈与圆锥轴 承衬套的配合 紧密配合： 具有良好的密封性，对中性好，可防止漏 气、漏水现象；如内燃机的气阀座的配合 过盈配合： 具有良好的自锁性，过盈量大小可调，能 传递较大扭矩，拆卸方便。如铣刀刀柄与 主轴连接衬套的锥孔配合
圆锥表面粗糙度要求
定心结 合 外表面 内表面 0.4～ 0.4～1.6 0.8～ 0.8～3.2 紧密结 合 0.1～0.4 0.1～ 0.2～0.8 0.2～ 固定结 合 支承面 工具圆锥 面 其 他
表面粗糙度Ra值不大于（微米） 表面粗糙度Ra值不大于（微米） Ra值不大于 0.4 0.6 0.4 0.8 0.4 0.8 1.6～ 1.6～6.3 1.6～ 1.6～6.3