第五章 圆锥公差和测量
圆锥的公差配合及检测.ppt

圆锥配合误差分析
圆锥直径误差对基面距的影响:
基面距:外圆锥基面(通常为轴肩)与内圆锥基面(通常为端面)之 间的距离。
ΔDK > ΔDZ 时,基面距减小; ΔDK < ΔDZ 时,基面距增大。 —ΔDK :内圆锥最大直径误差 ΔDZ:外圆锥最大直径误差
圆锥配合误差分析
斜角误差对基面距的影响:
圆锥公差标准
基本圆锥: 设计时给定的圆锥 一个基本圆锥直径D(d, dx)、长度L和基本圆锥角α 两个基本圆锥直径D和d、基本圆锥长度L 极限圆锥: 实际圆锥允许变动的界限 圆锥直径公差:允许圆锥直径的变动量 圆锥角公差:允许圆锥角的变动量 圆锥的形状公差: 圆锥素线直线度、 截面圆度
给定截面圆锥直径公差:
圆锥公差
锥度的测量
用圆锥量规测量 锥度塞规 内锥体 锥度环规 外锥体 涂色法测量锥度:
高精度工件为工作长度的85% 精密 80% 普通 75%
用平台测量Байду номын сангаас
圆锥的公差配合及检测
圆锥结合的特点:
圆锥结合常用在需自动定心、配合自锁性要求好、间隙及过盈 可自动调节等 场合, 与圆柱配合相比,有以下特点: 对中性好,即易保证配合的同轴度要求,密封性好 间隙或过盈可以调整,能满足不同的工作要求;能补偿磨损, 延长使用寿命;可以利用摩擦力自锁来传递扭矩 结构复杂、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 GB/T 157—2001 《锥度与锥角系列》 GB/T 11334—2001 《圆锥公差》 GB/T 12360—1990 《圆锥配合》 GB 11852—89 《圆锥量规公差》
圆锥公差值和给定方法: 对于有配合要求的内外圆锥, 其基本偏差按 基孔制选用;对于非配合圆锥,则选 用基本偏差JS 、js 确定内、外圆锥的公差带位置 • 一般情况下,圆锥公差只给定直径公差
圆锥的公差及测量

1.公称圆锥 即设计时给定的圆锥它是一种理想形状的圆锥 它可以由一个公称圆锥直径、公称圆锥角或公称锥度和公称圆锥度三个基本要素确定
2.实际圆锥 实际圆锥是实际存在可通过测量得到的圆锥如图所示在实际圆锥上测量得到的直径称为实际圆锥直径da图a在实际圆锥的任一轴截面内分别包容圆锥上对应两条实际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图b在不同的轴向截面内实际圆锥角不一定相同
圆锥公差的标注
未注公差角度尺寸的极限偏差
圆锥配合的术语及定义
1.圆锥配合的种类 圆锥配合是指基本圆锥相同的内、外圆锥直径之间由于结合松紧的不同所形成的相互关系可分为三类 1间隙配合配合时具有一定的间隙用于作相对运动的圆锥配合如车床主轴的圆锥轴颈与滑动轴承的配合 2过渡配合配合时间隙等于零或稍有过盈的配合用于保证定心精度和要求密封性的配合也称紧密配合如各种气密或水密装置通常配对研磨不具有互换性 3过盈配合配合时具有一定的过盈用于定心和传递转矩的配合如带柄铰刀、扩孔钻的锥柄与机床主轴锥孔的配合
圆锥公差的术语及定义
圆锥直径公差TD
极限圆锥和极限圆锥直径 与公称圆锥共轴且圆锥角相等直径分别为上极限直径和下极限直径的两个圆锥在垂直圆锥轴线的任一截面上这两个圆锥的直径差都相等如图所示极限圆锥上的任一直径Dmax 、Dmin和dmax 、dmin 称为极限圆锥直径
圆锥直径公差TD和圆锥直径公差区 圆锥直径允许的变动量称为圆锥直径公差用符号TD表示且是绝对值圆锥直径公差在整个圆锥长度内都适用两个极限圆锥所限定的区域称为圆锥直径公差区
Excellent handout t械行业中圆锥配合是机械设备常用的典型结构圆锥配合的特点是:可自动定心对中性良好而且装拆简便配合间隙或过盈的大小可以自由调整能利用自锁性来传递扭矩以及具有良好的密封性等优点但是圆锥配合在结构上比较复杂其加工和检测较困难
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
圆锥配合的公差及检测图文详解-精

6.1.2 圆锥配合的相关术语与定义
(3) 过盈配合
这类配合具有过盈,它借助相互配合的圆锥面间的 自锁所产生的较大的摩擦力来传递转矩,如钻头(或 铰刀)的圆锥柄与机床主轴圆锥孔的配合、圆锥形摩 擦离合器等。
6.1.2 圆锥配合的相关术语与定义
2. 圆锥配合的类型
(1)结构型圆锥配合。结构型圆锥配合是由内、外圆锥本身的 结构或基面距确定它们之间最终的轴向相对位置,来获得指定配 合性质的圆锥配合。它可以是间隙配合、过渡配合或过盈配合。
图6-9 圆锥直径公差带
6.2.1 圆锥公差项目
1. 圆锥角公差
圆锥角公差是指圆锥角的允许变 动量。当圆锥角公差以长度为单位时, 用代号ATD表示。当圆锥角公差以弧度 或角度为单位时,用代号ATα表示。
圆锥角公差带是指极限圆锥角α max和αmin所限定的区域。所谓极限圆 锥角,是指允许的上极限圆锥角或下极 限圆锥角,上极限圆锥角用符号α max 表示,下极限圆锥角用符号αmin表示, 如图6-10所示。
另外,国家标准规定了特殊用途圆锥的锥度与锥角系列, 见表6-2。其仅适用于某些特殊行业,如莫氏锥度主要用于工 具锥体。常用的莫氏锥度从0号至6号,共有7种,使用时注意 只有相同号的莫氏内、外圆锥才能配合。
6.1.1 圆锥的基本参数、相关术语与定义
6.1.1 圆锥的基本参数、相关术语与定义
6.1.1 圆锥的基本参数、相关术语与定义
结构型圆锥配合分为两种形成方式。第一种如图6-6(a)所示, 为由内、外圆锥的轴肩接触得到间隙配合示例。这种配合要求外 圆锥的台阶面与内圆锥的端面相贴紧,从而确定配合性质。第二 种如图6-6(b)所示,为由保证基面距得到过盈配合示例。它要求 装配后内、外圆锥的基准平面间的距离(基面距)为a,则配合的性 质就能确定。由圆锥的结构形成的两种配合,选择不同的内、外 圆锥直径公差带就可以获得间隙、过盈或过渡配合。
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
圆锥公差标注和检测

轴线方向给定并测量。
根据确定相互结合的内、外圆锥轴向位置方法的不同,圆锥配合有四种形成方式,可归纳为两种类型:(1)由内、外圆锥的结构确定装配的最终位置而获得配合。
这种方式可以得到间隙配合、过渡配合和过盈配合。
如图5-2所示为由轴肩接触得到间隙配合的示例。
(2)由内、外圆锥基准平面之间的尺寸确定装配的最终位置而形成配合。
这种方式可以得到间隙配合、过渡配合和过盈配合。
如图5-3所示为由结构尺寸a得到过盈配合的示例。
图5-2 由轴肩接触形成配合示例图5-3 由结构尺寸形成配合示例(3)由内、外圆锥实际初始位置pa开始,作一定的相对轴向位移ea而形成配合。
这种方式可以得到间隙配合和过盈配合。
如图5-4所示为间隙配合的示例。
(4)由内、外圆锥实际初始位置pa开始,施加一定的装配力产生轴向位移而形成配合。
这种方式只能得到过盈配合,如图5-5所示。
5-4 作一定的相对轴向位移形成配合示例图5-5 施加一定的装配力形成配合示例3.圆锥配合的基本要求及误差分析(1)圆锥配合应根据使用要求有适当的间隙或过盈。
间隙或过盈是在垂直于圆锥表面方向起作用,应按垂直于圆锥轴线方向给定并测量,但对于锥度小于或等于1:3的圆锥,两个方向的数值差异很小,可忽略不计。
(2)圆锥配合要求表面接触均匀。
如果表面接触不均匀,则影响圆锥结合的紧密性和配合性质。
影响圆锥配合表面接触均匀性的因素有:锥角误差和形状误差。
ø 锥角误差:无论是哪种类型的圆锥配合,锥角误差都会使配合表面接触不均匀,对于位移型圆锥还影响其基面距。
ø 形状误差:形状误差是指素线直线度误差和横截面的圆度误差。
主要影响配合表面的接触精度。
对于间隙配合,使其间隙大小不均匀,磨损加快,影响使用寿命;对于过盈配合,由于接触面积减小,使传递转矩减小,一对直齿圆锥齿轮啮合传动时,如果不考虑摩擦力的影响,轮齿间的作用力可以近似简化为作用于齿宽中点节线的集中载荷f n,其方向垂直于工作齿面。
公差配合与技术测量 第5章 圆锥公差与配合

圆锥素线直线度要求为t。以上要求应独立考虑。
第5章 圆锥的公差与配合
图5-13 基本锥度法标注
第5章 圆锥的公差与配合 2.圆锥表面粗糙度标注
圆锥的表面粗糙度数值可参见表5-5选取。
5-3 第5章 圆锥的公差与配合
第5章 圆锥的公差与配合
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5章 圆锥的公差与配合 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5-10所示。
锥直径、圆锥长度、圆锥角和锥度,如图5-2所示。
(锥(直3)1径圆)截锥圆面长锥与度表最L面小。。圆指锥最指直大与径圆轴 截线面成之间一的定轴角向度距,且离一。端内相、
外交圆于锥长轴度线分的别一用条L线i、段Le)来母表 示圆符线 形。锥号)成圆 配 L,p并锥合的表围配面示表绕合的。面着长轴(图该度向5指距轴-1内离线) 、,。旋外用转 ((4)2)圆锥圆角锥(直锥径角。)指α。与指圆
第五章圆锥公差和测量

圆锥标准应包括:锥度和锥角系列、圆锥 公差和配合、圆锥尺寸和公差标准、圆锥 的检验。
一、 锥度和锥角系列
1、一般用途的圆锥共22种。锥度范围从1: 0.289—1:500。圆锥角从120。到小于1。。
2、特殊用途的圆锥共20种。
二、圆锥公差
一、比较测量法
比较测量法就是将被测量角度或锥角与相应 的量具相比较,用光隙法或涂色法估计被测 角度的误差。
常用的量具:圆锥量规、锥度样板。
测量方法:
校验内圆锥
校验外圆锥
二、直接测量法:
直接测量法就是用测量角度的量具直接测量 被测工件角度数值直接可以从量具上读出。
本章小结 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。
四、圆锥结合的使用要求
1、相互配合的圆锥面应均匀接触。 2、基面距应在规定范围内变化。
第二节圆锥几何参数偏差 对圆锥互换性的影响
一、直径偏差对基面距的影响
设△Di表示内圆锥直 径偏差,△De表示外 圆锥直径偏差,△1Ea 表示由直径偏差引起 的基面距偏差
△1Ea=1/c( △De- △Di)
c=(D-d)/L=2tg /2
3、圆锥形状公差 指圆锥素线的直线度公差和圆 锥的圆度公差。
一般由直径公差TD加以限制。
图8-6 给定截面圆锥直径公差带
图8-7 圆锥角公差带
4、圆锥公差的标注方法(两种) (1)只给定圆锥直径公差,其它有关尺寸、 锥度或锥角作为理论正确尺寸标注在方框内。
(2)同时给出圆锥直径公差和锥角公差, 其它有关尺寸作为理论正确尺寸标注在方框 内。
第一节 概述 一、圆锥配合的特点:
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四、圆锥结合的使用要求
1、相互配合的圆锥面应均匀接触。 2、基面距应在规定范围内变化。
第二节圆锥几何参数偏差 对圆锥互换性的影响
一、直径偏差对基面距的影响
设△Di表示内圆锥直 径偏差,△De表示外 圆锥直径偏差,△1Ea 表示由直径偏差引起 的基面距偏差
△1Ea=1/c( △De- △Di)
二、圆锥角偏差对基面距的影响
1、当外圆锥角e>内圆 锥i时,内外圆锥大端 接触。对基面距的影响 不计。 2、当外圆锥角e<内圆 锥i时,内外圆锥小端 接触。对基面距偏差为 2Ea=0.6×10-3Lp(i/2e/2)/C
三、圆锥的形状误差对圆锥配合的影响
圆锥的形状误差主要是指圆锥素线的直线度和 圆锥的圆度误差,它们对基面距影响很小,主要 影响圆锥结合的接触精度。 注意:圆锥的直径偏差、素线角偏差、形状误 差都影响配合性质。
(2)同时给出圆锥直径公差和锥角公差, 其它有关尺寸作为理论正确尺寸标注在方框 内。
一、比较测量法 比较测量法就是将被测量角度或锥角与相应 的量具相比较,用光隙法或涂色法估计被测 角度的误差。 常用的量具:圆锥量规、锥度样板。
测量方法:
校验内圆锥
校验外圆锥
ห้องสมุดไป่ตู้
二、直接测量法: 直接测量法就是用测量角度的量具直接测量 被测工件角度数值直接可以从量具上读出。
圆锥标准应包括:锥度和锥角系列、圆锥 公差和配合、圆锥尺寸和公差标准、圆锥 的检验。
一、 锥度和锥角系列
1、一般用途的圆锥共22种。锥度范围从1: 0.289—1:500。圆锥角从120。到小于1。。
2、特殊用途的圆锥共20种。
二、圆锥公差 包括圆锥直径公差TD 、锥角公差AT和圆锥形 状公差TF。 1、圆锥直径公差:指圆锥实际直径允许的变 动量。圆锥直径公差等级不能太低,一般为 IT5—IT8,对于有配合要求的推荐选用基孔 制。无配合要求的推荐选用JS或js
2、锥角公差AT 指实际圆锥角所允许的 变动量。它是由最大和 最小极限圆锥角所限定 的区域。锥角公差分12 个公差等级,从AT1~AT12 AT1为最高公差等级. 3、圆锥形状公差 指圆锥素线的直线度公差和圆锥的圆度公差。 一般由直径公差TD加以限制。
4、圆锥公差的标注方法(两种) (1)只给定圆锥直径公差,其它有关尺寸、 锥度或锥角作为理论正确尺寸标注在方框内。
3、圆锥的结合长度 互相结合的内外圆锥沿圆 锥轴线方向的距离。用Lp表示。 4、圆锥角 圆锥轴向截面内两条素线间的夹角。 用表示。
5、圆锥素线角/2 圆锥素线与轴线间 的夹角。
6、锥度 C 圆锥大、小端差与圆锥长度之比。 即:c=(D-d)/L=2tg /2。
7、基面距Ea 的距离。
指内圆锥基面与外圆锥基面之间
三、圆锥配合的种类和特点:
1、间隙配合 这类配合具有间隙,在装配 和使用过程中,借圆锥轴承的轴向移动来调 整间隙的大小。 2、紧密配合 这类圆锥配合的结合面间接触 很紧密,能够完全消除间隙,多用于气密或水 密装置上。 3、过盈配合 这类圆锥配合具有过盈,利用 圆锥过盈配合对接触表面间所产生的摩擦力来 传递扭矩。
概述 一、圆锥配合的特点:
特点:对中性好,装拆方便, 配合的间隙或过盈可以调整, 密封性和自锁性好,但结构 较为复杂,加工和检验较困 难。
第一节
二、圆锥配合的基本参数及其符号
1、圆锥直径 垂直圆锥轴线的截面直径。
内外圆锥的最大直径分别用Di、De表示,内外圆 锥的最小直径用di、de表示。
2、圆锥长度 圆锥大小端之间的轴向 距离。内外圆锥长度用Li和Le表示。