9第九章圆锥要素的精度解析.ppt

第九章第九章 圆锥要素的精度圆锥要素的精度一、圆锥体配合的主要参数一、圆锥体配合的主要参数二、圆锥要素精度的评定指标二、圆锥要素精度的评定指标三、圆锥要素的精度设计三、圆锥要素的精度设计四、圆锥要素的检测四、圆锥要素的检测第九章第九章 圆锥要素的精度圆锥要素的精度圆锥配合的特点：圆锥配合的特点：1.1.可自动定心可自动定心 2.2.配合自锁性好配合自锁性好3.3.密封性好密封性好4.4.间隙及过盈可以自由调整间隙及过盈可以自由调整第九章第九章 圆锥要素的精度圆锥要素的精度一、圆锥体配合的主要参数一、圆锥体配合的主要参数1.1.常用术语及定义常用术语及定义①①圆锥表面圆锥表面 一端与轴线相交的一端与轴线相交的一条直线（称为素线或一条直线（称为素线或母线），围绕该轴线旋母线），围绕该轴线旋转一周形成的表面转一周形成的表面第九章第九章 圆锥要素的精度圆锥要素的精度一、圆锥体配合的主要参数一、圆锥体配合的主要参数1.1.常用术语及定义常用术语及定义②②圆锥圆锥 由圆锥表面与由圆锥表面与一定尺寸所限定的一定尺寸所限定的几何体分为外圆几何体分为外圆锥和内圆锥。

锥和内圆锥一、圆锥体配合的主要参数一、圆锥体配合的主要参数2.2.圆锥配合的主要参数圆锥配合的主要参数①①圆锥角（锥角圆锥角（锥角αα）） 是指在通过圆锥轴是指在通过圆锥轴线的截面内，两条线的截面内，两条素线间的夹角素线间的夹角ααi i，，ααe e ））一、圆锥体配合的主要参数一、圆锥体配合的主要参数2.2.圆锥配合的主要参数圆锥配合的主要参数②②圆锥直径圆锥直径 圆锥在垂直于轴线圆锥在垂直于轴线截面上的直径截面上的直径 最大圆锥直最大圆锥直径径D D（（D Di i，，D De e）一、圆锥体配合的主要参数一、圆锥体配合的主要参数2.2.圆锥配合的主要参数圆锥配合的主要参数②②圆锥直径圆锥直径 圆锥在垂直于轴线圆锥在垂直于轴线截面上的直径截面上的直径 最小圆锥直最小圆锥直径径d d（（d di i，，d de e）一、圆锥体配合的主要参数一、圆锥体配合的主要参数2.2.圆锥配合的主要参数圆锥配合的主要参数②②圆锥直径圆锥直径 圆锥在垂直于轴线圆锥在垂直于轴线截面上的直径截面上的直径 任意给定任意给定截面圆锥直径截面圆锥直径d dx x（与端面距离（与端面距离x x）。

一、圆锥体配合的主要参数一、圆锥体配合的主要参数2.2.圆锥配合的主要参数圆锥配合的主要参数③③圆锥长度圆锥长度L L 圆锥的最大直径与圆锥的最大直径与最小直径之间最小直径之间的轴向距离的轴向距离 （（L Li i，，L Le e））一、圆锥体配合的主要参数一、圆锥体配合的主要参数2.2.圆锥配合的主要参数圆锥配合的主要参数④④锥度锥度C C 圆锥的最大直径与其小直径之差对圆锥圆锥的最大直径与其小直径之差对圆锥长度之比长度之比C C 锥度常用比例或分数形式表示，例如锥度常用比例或分数形式表示，例如C=1:5C=1:5，或，或C=1/5C=1/5一、圆锥体配合的主要参数一、圆锥体配合的主要参数2.2.圆锥配合的主要参数圆锥配合的主要参数⑤⑤圆锥配合长度圆锥配合长度H H 内、外圆锥配合面内、外圆锥配合面的轴向距离的轴向距离一、圆锥体配合的主要参数一、圆锥体配合的主要参数2.2.圆锥配合的主要参数圆锥配合的主要参数⑥⑥基面距基面距a 相互结合的内、外相互结合的内、外圆锥基准面间圆锥基准面间的距离二、圆锥要素精度的评定指标二、圆锥要素精度的评定指标1.1.圆锥公差项目圆锥公差项目①①圆锥直径公差圆锥直径公差T TD D 圆锥直径的允许变圆锥直径的允许变动量。

动量ATATαα/2/2二、圆锥要素精度的评定指标二、圆锥要素精度的评定指标1.1.圆锥公差项目圆锥公差项目②②圆锥角度公差圆锥角度公差ATAT 圆锥角的允许变圆锥角的允许变动量ATATαα/2/2二、圆锥要素精度的评定指标二、圆锥要素精度的评定指标1.1.圆锥公差项目圆锥公差项目②②圆锥角度公差圆锥角度公差ATAT 圆锥角的允许变圆锥角的允许变动量 分分1212个等级，个等级，ATAT1 1，， ATAT1 1，，……ATAT1212二、圆锥要素精度的评定指标二、圆锥要素精度的评定指标1.1.圆锥公差项目圆锥公差项目③③圆锥的形状公差圆锥的形状公差T TF F a.a.圆锥素线直线度公差圆锥素线直线度公差 在圆锥轴向平面内，允许实际素线形状在圆锥轴向平面内，允许实际素线形状的最大变动量的最大变动量 公差带是在给定截面上，距离为公差值公差带是在给定截面上，距离为公差值T TF F 的两条平行直线间的区域的两条平行直线间的区域二、圆锥要素精度的评定指标二、圆锥要素精度的评定指标1.1.圆锥公差项目圆锥公差项目③③圆锥的形状公差圆锥的形状公差T TF F a.a.圆锥素线直线度公差圆锥素线直线度公差 公差带公差带T TF F二、圆锥要素精度的评定指标二、圆锥要素精度的评定指标1.1.圆锥公差项目圆锥公差项目③③圆锥的形状公差圆锥的形状公差T TF F b.b.截面圆度公差截面圆度公差 在圆锥轴线法向平面上，允许截面形状在圆锥轴线法向平面上，允许截面形状的最大变动量。

的最大变动量 公差带是半径差为公差值公差带是半径差为公差值T TF F 的两同心圆的两同心圆间的区域间的区域二、圆锥要素精度的评定指标二、圆锥要素精度的评定指标1.1.圆锥公差项目圆锥公差项目③③圆锥的形状公差圆锥的形状公差T TF F b.b.截面圆度公差截面圆度公差 公差带公差带T TF F二、圆锥要素精度的评定指标二、圆锥要素精度的评定指标1.1.圆锥公差项目圆锥公差项目④④给定截面圆锥直径公差给定截面圆锥直径公差T TDSDS 在垂直于在垂直于圆锥轴线的给圆锥轴线的给定截面内，允定截面内，允许圆锥直径的许圆锥直径的变动量二、圆锥要素精度的评定指标二、圆锥要素精度的评定指标2.2.圆锥公差的精度设计圆锥公差的精度设计①①选定圆锥直径公差选定圆锥直径公差T TD D 圆锥角误差和圆锥形状误差都应限制在圆锥角误差和圆锥形状误差都应限制在圆锥直径公差带内圆锥直径公差带内 适用场合：适用场合： 有配合要求的内、外圆锥体，如圆锥滑有配合要求的内、外圆锥体，如圆锥滑动轴承、钻头的锥柄等动轴承、钻头的锥柄等。

二、圆锥要素精度的评定指标二、圆锥要素精度的评定指标2.2.圆锥公差的精度设计圆锥公差的精度设计①①选定圆锥直径公差选定圆锥直径公差T TD D 如果对圆锥角公差、圆锥形状公差有更如果对圆锥角公差、圆锥形状公差有更高要求时，可再给出圆锥角公差高要求时，可再给出圆锥角公差 AT AT 和圆锥和圆锥形状公差形状公差T TF F 此时，此时，AT AT 和和 T TF F 仅占圆锥直径公差的一仅占圆锥直径公差的一部分二、圆锥要素精度的评定指标二、圆锥要素精度的评定指标2.2.圆锥公差的精度设计圆锥公差的精度设计②②选定圆锥截面直径公差选定圆锥截面直径公差T TDSDS和圆锥角公差和圆锥角公差ATAT T TDSDS是在一个给定截面内对圆锥直径进行是在一个给定截面内对圆锥直径进行要求，只对这个截面有效要求，只对这个截面有效 AT AT 不包容在圆锥截面直径公差带内不包容在圆锥截面直径公差带内 两种公差相互独立，应分别满足要求两种公差相互独立，应分别满足要求二、圆锥要素精度的评定指标二、圆锥要素精度的评定指标2.2.圆锥公差的精度设计圆锥公差的精度设计②②选定圆锥截面直径公差选定圆锥截面直径公差T TDSDS和圆锥角公差和圆锥角公差ATAT 二、圆锥要素精度的评定指标二、圆锥要素精度的评定指标2.2.圆锥公差的精度设计圆锥公差的精度设计②②选定圆锥截面直径公差选定圆锥截面直径公差T TDSDS和圆锥角公差和圆锥角公差ATAT 适用场合：适用场合： 对圆锥工件的给定截面有较高精度要求对圆锥工件的给定截面有较高精度要求时，例如阀类零件，为使圆锥配合在给定截时，例如阀类零件，为使圆锥配合在给定截面上有良好接触，以保证有良好的密封性，面上有良好接触，以保证有良好的密封性，常采用这种公差。

常采用这种公差二、圆锥要素精度的评定指标二、圆锥要素精度的评定指标3.3.圆锥的表面粗糙度圆锥的表面粗糙度 μmμm二、圆锥要素精度的评定指标二、圆锥要素精度的评定指标4.4.未注公差角度的极限偏差未注公差角度的极限偏差 圆锥要素未注公差角度的极限偏差，执圆锥要素未注公差角度的极限偏差，执行行GB/T1804-2000GB/T1804-2000 分四个等级，用小写英文字母表示为：分四个等级，用小写英文字母表示为： f f（精密级），（精密级），m m（中等级），（中等级），c c（粗糙级）（粗糙级），，v v（最粗级），数值见附表（最粗级），数值见附表2-72-7三、圆锥要素的精度设计三、圆锥要素的精度设计1.1.圆锥配合圆锥配合①①圆锥配合的定义圆锥配合的定义 是指公称圆锥相同的内、外圆锥直径之是指公称圆锥相同的内、外圆锥直径之间结合所形成的相互关系间结合所形成的相互关系 ②②圆锥配合的种类圆锥配合的种类 间隙配合、过渡配合、过盈配合间隙配合、过渡配合、过盈配合三、圆锥要素的精度设计三、圆锥要素的精度设计1.1.圆锥配合圆锥配合②②圆锥配合的种类圆锥配合的种类 适用场合：适用场合： 间隙配合主要适用于圆锥配合面间有相间隙配合主要适用于圆锥配合面间有相对运动的部件，如车床主轴的圆锥轴颈与滑对运动的部件，如车床主轴的圆锥轴颈与滑动轴承的配合；动轴承的配合；三、圆锥要素的精度设计三、圆锥要素的精度设计1.1.圆锥配合圆锥配合②②圆锥配合的种类圆锥配合的种类 适用场合：适用场合： 过渡配合主要适用于有密封要求的场合，过渡配合主要适用于有密封要求的场合，如带锥柄的铰刀、扩孔钻的锥柄与机床主轴如带锥柄的铰刀、扩孔钻的锥柄与机床主轴锥孔的配合等；锥孔的配合等；三、圆锥要素的精度设计三、圆锥要素的精度设计1.1.圆锥配合圆锥配合②②圆锥配合的种类圆锥配合的种类 适用场合：适用场合： 过盈配合可以在承载情况下利用内、外过盈配合可以在承载情况下利用内、外圆锥间的摩擦自锁，传递很大的扭矩，不工圆锥间的摩擦自锁，传递很大的扭矩，不工作时，内、外圆锥体可以拆开，便于装卸刀作时，内、外圆锥体可以拆开，便于装卸刀具。

具三、圆锥要素的精度设计三、圆锥要素的精度设计1.1.圆锥配合圆锥配合③③圆锥配合的形成圆锥配合的形成 通过规定相互结合的内、外圆锥的相对通过规定相互结合的内、外圆锥的相对轴向位置形成配合，有两种形式轴向位置形成配合，有两种形式 a.a.结构型圆锥配合结构型圆锥配合 由内、外圆锥本身的结构或基面距确定由内、外圆锥本身的结构或基面距确定装配位置，并因此获得的配合装配位置，并因此获得的配合三、圆锥要素的精度设计三、圆锥要素的精度设计 结构型圆锥配合推荐采用基孔制结构型圆锥配合推荐采用基孔制三、圆锥要素的精度设计三、圆锥要素的精度设计1.1.圆锥配合圆锥配合③③圆锥配合的形成圆锥配合的形成 通过规定相互结合的内、外圆锥的相对通过规定相互结合的内、外圆锥的相对轴向位置形成配合，有两种形式轴向位置形成配合，有两种形式 b.b.位移型圆锥配合位移型圆锥配合 由规定内、外圆锥在装配时作一定相对由规定内、外圆锥在装配时作一定相对轴向位移（轴向位移（E Ea a）确定的相互关系确定的相互关系三、圆锥要素的精度设计三、圆锥要素的精度设计 位移型圆锥配合推荐采用位移型圆锥配合推荐采用H H、、h h或或JSJS、、jsjs三、圆锥要素的精度设计三、圆锥要素的精度设计 位移型圆锥配合轴向位移极限值（位移型圆锥配合轴向位移极限值（E Eamaxamax、、E Eaminamin）和轴向位移公差）和轴向位移公差 T TE E 可按下式计算：可按下式计算： a.a.间隙配合间隙配合 E Eamaxamax= = X Xmaxmax/ /C C E Eaminamin= = X Xminmin/ /C C T TE E= = E Eamaxamax- - E Eaminamin = = ( (X Xmaxmax- -X Xminmin)/)/C C式中，式中，C C为锥度；为锥度；X Xmaxmax、、X Xminmin为配合极限间隙。

为配合极限间隙三、圆锥要素的精度设计三、圆锥要素的精度设计 位移型圆锥配合轴向位移极限值（位移型圆锥配合轴向位移极限值（E Eamaxamax、、E Eaminamin）和轴向位移公差）和轴向位移公差 T TE E 可按下式计算：可按下式计算： b.b.过盈配合过盈配合 E Eamaxamax= = | |Y Ymaxmax|/|/C C E Eaminamin= = | |Y Yminmin|/|/C C T TE E= = E Eamaxamax- - E Eaminamin = = (|(|Y Ymaxmax| - || - |Y Yminmin|)/|)/C C式中，式中，C C为锥度；为锥度；Y Ymaxmax、、Y Yminmin为配合极限过盈为配合极限过盈三、圆锥要素的精度设计三、圆锥要素的精度设计2.2.公差要求在图样上的标注公差要求在图样上的标注①①圆锥尺寸的标注圆锥尺寸的标注 尺寸标注尺寸标注三、圆锥要素的精度设计三、圆锥要素的精度设计2.2.公差要求在图样上的标注公差要求在图样上的标注①①圆锥尺寸的标注圆锥尺寸的标注 锥度标注锥度标注2.2.公差要求在图样上的标注公差要求在图样上的标注②②圆锥公差的标注圆锥公差的标注 a.a.面轮廓度法面轮廓度法 是指给出圆锥的理论正确圆锥角（或锥是指给出圆锥的理论正确圆锥角（或锥度度 C C ）、理论正确圆锥直径（）、理论正确圆锥直径（D D 或或 d d ）和）和圆锥长度圆锥长度 L L，标注面轮廓度公差。

标注面轮廓度公差2.2.公差要求在图样上的标注公差要求在图样上的标注②②圆锥公差的标注圆锥公差的标注 （（a a）给定圆锥角）给定圆锥角 面轮廓度法标注示例面轮廓度法标注示例2.2.公差要求在图样上的标注公差要求在图样上的标注②②圆锥公差的标注圆锥公差的标注 （（b b）给定锥度）给定锥度 面轮廓度法标注示例面轮廓度法标注示例2.2.公差要求在图样上的标注公差要求在图样上的标注②②圆锥公差的标注圆锥公差的标注 b.b.基本锥度法基本锥度法 是指给出圆锥的公称圆锥角和圆锥直径是指给出圆锥的公称圆锥角和圆锥直径公差公差 T TD D标注公称圆锥直径（标注公称圆锥直径（D D 或或 d d ）及）及其极限偏差（按相对于该直径对称分布取值）其极限偏差（按相对于该直径对称分布取值）基本锥度法通常适用于有配合要求的结构基本锥度法通常适用于有配合要求的结构型内、外圆锥型内、外圆锥2.2.公差要求在图样上的标注公差要求在图样上的标注②②圆锥公差的标注圆锥公差的标注（（a a）图样标注）图样标注 （（b b）说明）说明 基本锥度法标注示例基本锥度法标注示例三、圆锥要素的精度设计三、圆锥要素的精度设计3.3.圆锥要素精度设计实例圆锥要素精度设计实例三、圆锥要素的精度设计三、圆锥要素的精度设计3.3.圆锥要素精度设计实例圆锥要素精度设计实例三、圆锥要素的精度设计三、圆锥要素的精度设计3.3.圆锥要素精度设计实例圆锥要素精度设计实例2.2.公差要求在图样上的标注公差要求在图样上的标注②②圆锥公差的标注圆锥公差的标注 c.c.公差锥度法公差锥度法 是指同时给出圆是指同时给出圆锥直径（最大或最小锥直径（最大或最小圆锥直径）极限偏差圆锥直径）极限偏差和圆锥角极限偏差，和圆锥角极限偏差，并标注圆锥长度。

并标注圆锥长度公差锥度法标注示例公差锥度法标注示例四、圆锥要素的检测四、圆锥要素的检测1.1.比较测量法比较测量法 是用角度量具与被测角度比较，用光隙是用角度量具与被测角度比较，用光隙法或涂色法估计被测角度的误差法或涂色法估计被测角度的误差 常用的量具有角度量块、直角尺、圆锥常用的量具有角度量块、直角尺、圆锥量规等四、圆锥要素的检测四、圆锥要素的检测1.1.比较测量法比较测量法①①角度量块角度量块 主要用途：主要用途： a.a.检测某些角度测量工具（如万能角度检测某些角度测量工具（如万能角度尺）；尺）； b.b.校对角度样板，精密机床加工时的角校对角度样板，精密机床加工时的角度调整或直接测量工件角度度调整或直接测量工件角度四、圆锥要素的检测四、圆锥要素的检测1.1.比较测量法比较测量法①①角度量块角度量块 三角形三角形 四角形四角形四、圆锥要素的检测四、圆锥要素的检测1.1.比较测量法比较测量法①①角度量块角度量块 成套的角度量块有成套的角度量块有3636块组和块组和9494块组；块组； 角度量块可以单独使用，也可以组合使角度量块可以单独使用，也可以组合使用；用； 角度量块的精度等级分为角度量块的精度等级分为1 1、、2 2两级；两级； 角度量块的工作测量范围为角度量块的工作测量范围为1010°°～～350350°°四、圆锥要素的检测四、圆锥要素的检测1.1.比较测量法比较测量法②②直角尺直角尺 主要用途：主要用途： 用于检验工件的直角用于检验工件的直角偏差。

检验时，借目测光偏差检验时，借目测光隙大小和用塞尺来确定偏隙大小和用塞尺来确定偏差大小直角尺直角尺四、圆锥要素的检测四、圆锥要素的检测1.1.比较测量法比较测量法③③圆锥量规圆锥量规 主要用途：主要用途： 用来检验圆锥锥度用来检验圆锥锥度 C C 为为 1 1：：3 3～～1 1：：5050、、圆锥长度圆锥长度 L L 为为6 6～～630mm630mm、圆锥直径至、圆锥直径至500mm500mm的光滑圆锥的光滑圆锥四、圆锥要素的检测四、圆锥要素的检测1.1.比较测量法比较测量法③③圆锥量规圆锥量规 圆锥塞规用于检验内圆锥，工件圆锥端圆锥塞规用于检验内圆锥，工件圆锥端面介于圆锥量规的两刻线之间，则为合格面介于圆锥量规的两刻线之间，则为合格四、圆锥要素的检测四、圆锥要素的检测1.1.比较测量法比较测量法③③圆锥量规圆锥量规 圆锥环规用于检验外圆锥，工件圆锥端圆锥环规用于检验外圆锥，工件圆锥端面介于圆锥量规的两刻线之间，则为合格面介于圆锥量规的两刻线之间，则为合格四、圆锥要素的检测四、圆锥要素的检测2.2.间接测量法间接测量法 通过测量有关尺寸，再经过计算得到被通过测量有关尺寸，再经过计算得到被测角度的方法。

测角度的方法 适合小批量生产，使用工具有圆球、圆适合小批量生产，使用工具有圆球、圆柱、平板和万能量具等柱、平板和万能量具等四、圆锥要素的检测四、圆锥要素的检测2.2.间接测量法间接测量法 ① ①角度的测量角度的测量 将两个半径为将两个半径为 R R 的的圆柱放在圆柱放在 OaOa 与与 Ob Ob 两之间，两之间，使它们相互接触，用量规使它们相互接触，用量规测量尺寸测量尺寸E Esinsinαα= =O O2 2c c/ /O O1 1O O2 2= =E E/(2/(2R R ) )四、圆锥要素的检测四、圆锥要素的检测2.2.间接测量法间接测量法 ② ②锥角的测量锥角的测量 用两个半径为用两个半径为 R R 的圆柱测量外圆锥的锥角的圆柱测量外圆锥的锥角先测出尺寸先测出尺寸N N，然后用两块同时将圆柱垫高，然后用两块同时将圆柱垫高H H，再测出尺寸，再测出尺寸M M在直角△△abcabc中，可得中，可得 tan(tan(αα/2)=/2)=bcbc/ /abab=(=(M M- -N N)/(2)/(2H H ) )四、圆锥要素的检测四、圆锥要素的检测2.2.间接测量法间接测量法 ② ②锥角的测量锥角的测量 用两个半径不同用两个半径不同的圆球测量内圆锥的锥角。

的圆球测量内圆锥的锥角先将先将R R1 1的小球放入孔中，测出尺寸的小球放入孔中，测出尺寸H H1 1，， 再换再换R R2 2的大球，测出尺寸的大球，测出尺寸H H2 2，在直角，在直角△△abcabc中，得中，得sin(sin(αα/2)=/2)=bcbc/ /abab= =( (R R2 2- -R R1 1)/[()/[(H H1 1+ +R R1 1)-()-(H H2 2+ +R R2 2)])]四、圆锥要素的检测四、圆锥要素的检测2.2.间接测量法间接测量法 ② ②锥角的测量锥角的测量 用正弦规测量用正弦规测量 h h = =L Lsinsinαα四、圆锥要素的检测四、圆锥要素的检测2.2.间接测量法间接测量法 ② ②锥角的测量锥角的测量 用正弦规测量用正弦规测量 h h = =L Lsinsinαα四、圆锥要素的检测四、圆锥要素的检测3.3.绝对测量法绝对测量法 ① ①万能角度尺万能角度尺四、圆锥要素的检测四、圆锥要素的检测3.3.绝对测量法绝对测量法 ② ②光学分度头光学分度头。