第10章 圆锥的公差与检测
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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。
《公差》二版习题答案
《公差配合与测量技术》（笫二版）各章习题参考答案第一章 光滑圆柱的公差与配合习题1—10解：1）该配合用于对心与可拆卸，根据给出条件，x max ≯20μｍ,Y max ≯－20μｍ 可知 为过渡配合。
2）考虑到一般情况下应优先选用基孔制，该配合未提出其它要求，故选用基孔制。
3）求出配合公差 T f =｜X max －－Y max ｜=40μm查教材P14表1—2 IT6+IT7=13+21=34μm ＜40μm 故令孔选用IT7 轴选用IT64）确定孔、轴极限偏差并选定配合 ∵基准孔 EI=0 ES=+IT7=+21μm ∴X max =ES-ei=21-ei 设X max 暂按20代入则ei=21-20=1μmY max =EI-es=0-es 则es=0-（-20）=+20μm查表1—5 只有轴的基本偏差k 为ei=+2μm 与计算的值相接近，故选k ，对前 计算值重新修正： X max =ES-ei=21-2=19μm 显然，X max 仍小于20μm ，符合题意。
即：配合应为 Φ25H7∕k6 5）验算Φ25H7： ES=21μm EI=0μm Φ25k6： es=20μm ei=2μm X max =ES-ei=21-2μm=19μm Y max =EI-es=0-20μm =-20μm即： X max ≯20μm ,Y max ≯-20μm 符合题意。
习题 1—11解：1）确定基准制 因为一般情况，可选用基孔制 2）确定孔、轴公差等级由于 T f =︱X max -X min ︱=︱0.097-0.04︱=0.057mm=57μm查表1—2，与计算相接近的孔、轴公差等级为：IT6=22μm IT7=35μm 取孔公差等级为IT7（比轴低一级） 即 T D =35μm ∕轴公差等级为IT6 T d =22μm 则基准孔 ES=+35μm EI=03）计算热变形所引进的间隙变化量ΔX=95〔22×10-6（100-20）-22×10-6（150-20）〕＝-0.1045㎜=-105μm 4）确定非基准件轴的基本偏差因基准孔 ES=35μm EI=0∵ X min =EI-es=40μm ∴es=- X min =-40μm ei=es-T d =-62μm 为了补偿热变形，在所计算的轴的上下偏差中加入补偿值ΔX ，即：es ＇=es ＋ΔΧ=-145μm ei ＇=ei ＋ΔΧ=-167μm故气缸孔的尺寸及偏差应为： Φ95035.00（mm ）活塞的尺寸及偏差应为 ： Φ95145.0167.0--（mm ）习题1—17解：1）减速器属于一般机械，题意已明确采用P 0级精度2）查《现代综合机械设计手册》（中） 北京出版社 P1249页轴承内径 d=45mm 外径 D=75mm 宽 B=16mm 额定径向动负荷 C=21KN 实际径向动负荷为：1500N ∴P=1500∕21000=0.07 查表1-28 P ＜0.07C 应属于轻负荷3）查表1—24 轴承内孔与轴配合的公差带应为Φ45j6 ；查表1—25 轴承和外壳配合的公差带应为φ75H7 习题1—18解：1）参照教材P45各级精度应用的范围，应选择P0级2）已知该汽车所用前轴承的负荷为轻系列深沟球轴承，型号可选为：61810 3）该轴承内孔与轴的配合查表1—24，应选公差带为：Φ50j6；查表1—25与轴承配合的外壳孔公差带为：φ65J7第二章 测量技术基础习题2—23解：1）假设经过判断，不存在已定系统误差2）求出测量列算术平均值 X =10.01275㎜3）计算残差∑=121i νi=0 不存在未定系统误差4）计算测量列单次测量值的标准差S ≈1.865μm5）判断粗大误差3S=3×1.865μm=5.595μm由于测量列的各残差值皆小于3S ，故无粗大误差6）计算测量列总体算术平均值的标准偏差-xσ=nS =12865.1≈0.54μm7）计算测量列总体算术平均值的测量极限误差-）（x lim δ=±3-xσ=0.543⨯±μm=62.1±μm ≈1.6μm8）确定测量结果单次测量结果（第五次） X 5=10.014±3S=10.014±0.0056㎜算术平均值表示的测量结果 X C =-x ±3-xσ=10.±.0016㎜习题2—24解：1）如果只测量1次，则测量值20.020㎜为不定值（∵S=0），此时测量结果 为20.020±lim δ＝20.020±0.005㎜ 即测量值可能为20.025～20.015㎜内的任何值。
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
互换性与技术测量
互换性与技术测量
公差：某个几何参数允许变化的范围，用以 限制误差，保证使用性能。 上述几种误差都有相应公差，规定的原则和方法不同。 要使零件具有互换性，就应该按照一定的规 格和公差制造。这就需要对数值系列、公差 规定统一的标准。还要用统一的标准进行检 验，因此，制定标准、贯彻标准是实现互换 性的先决条件。
互换性与技术测量 小 结
1. 互换性的概述 互换性简单的说就是同一规格的零件或部件具有能够彼此互 相替换的性能。 零、部件在装配前不挑，装配时不调整或修配，装配后能满 足使用要求的互换性称完全互换；零、部件在装配时要采用分组 装配或调整等工艺措施，才能满足装配精度要求的互换性称不完 全互换。如装配时，还需要附加修配的零件，则不具有互换性。 互换性原则是机械工业生产的基本技术经济原则，是我们在 设计、制造中必须遵循的。既便是采用修配法保证装配精度的单 件或小批量生产的产品（此时零、部件没有互换性）也必须遵循 互换性原则。 2. 实现互换性的前提 标准化是实现互换性的前提。只有按一定的标准进行设计和 制造，并按一定的标准进行检验，互换性才能实现。
互换性与技术测量
为保证零件的使用性能和制造的经济性，设计时要给出合 理的公差值，把加工误差限制在允许的范围之内。 加工误差的分类：按照加工误差产生的原因和对零件使用 性能的影响，可以把误差分为： 1.尺寸误差：按照同一规格加工的一批零件的实际尺寸对理 想尺寸的偏移量。 2.形状误差：指零件上几何要素的实际形状对理想形状的偏 移量。 3.位置误差：指零件上几何要素的实际位置对理想位置的偏 移量。 4.表面粗糙度：零件表面微观的高低不平，是微观的形状误 差。
互换性与技术测量
2）按照互换程度分为：完全互换（绝对互换）和不完全 互换（有限互换）； 若零件（或部件）在装配或更换时，不仅不需辅助加工 与修配，而且不需选择，则具有完全互换性。 当装配精度要求很高时，采用完全互换将使零件尺寸公差 很小，加工困难，成本高，甚至无法加工。这时对某些形 状误差很小而生产批量较大的零件，可将其制造公差适当 的放大，以便与加工，而在加工完毕后再用测量器具（计 量器具）将零件按实际尺寸大小分为若干组，使同组零件 间的差别减小，按组进行装配。这样既可保证装配精度与 使用要求，又可解决加工困难，降低成本。此时仅组内零 件可以互换，组与组之间不可互换，故叫不完全互换 。
第十章 滚动轴承的公差与检测
2.负荷大小 国标对向心轴承负荷的大小按径向当量动负荷与径
向额定动负荷的关系分为三种：轻负荷、正常负荷、重 负荷。见表10-6所示。
表 10-6 负荷的大小关系
承受较重的负荷和冲击负荷时，将引起轴承较
大的变形，使结合面实际过盈减小和轴承内部的实 际间隙增大，这时为了使轴承运转正常，应选较大 的过盈配合。同理，承受较轻的负荷，可选较小的 过盈配合。
第十章 滚动轴承的公差与检测
化学工业出版社
10.1 概述
滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持 架组成，如图10-1所示。内圈装在轴颈上，外圈 装在机座或零件的轴承孔内。多数情况下，外圈 不转动，内圈与轴一起转动。当内外圈之间相对 旋转时，滚动体沿着滚道滚动。保持架使滚动体 均匀分布在滚道上，并减少滚动体之间的碰撞和 磨损。
（2）旋转负荷
作用于轴承上的合成径向负荷与某套圈相对旋转，并 依次作用在该套圈的整个圆周滚道上。图10-4（a）和图 10-4（c）中的内圈及图10-4（b）和图10-4（d）中的 外圈所承受的径向负荷都是旋转负荷。承受旋转负荷的套 圈与轴（或外壳孔）相配，应选过盈配合或较紧的过渡配 合，其过盈量的大小以不使套圈与轮或外壳孔配合表面间 出现打滑现象为原则。
为了保证轴承与轴颈、外壳孔的配合性质，轴颈和外壳 孔应分别采用包容要求和最大实体要求的形位公差。
10.5.2 配合表面粗糙度的确定 滚动轴承是高精度的标准部件。表10-10给出了与不
同精度等级轴承相配合表面的粗糙度数值。
表10-10 轴和外壳孔配合表面的表面粗糙度
10.5.3 轴颈和外壳孔几何精度设计举例
2．轴承单一平面内径与外径变动量 它用于控制轴承单一平面内径与外径圆度误差。
3．轴承单一平面平均内径与外径偏差 是指在轴承内圈（外圈）任一横截面内测得的内圈
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• 1.圆锥直径公差TD是指圆锥直径允许的变动量。它适用于 圆锥全长，公差带为轴向截面内两个极限圆锥所限定的区 域，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，如图所示。
2. 圆锥角公差AT
• 圆锥角公差AT是指圆锥允 许的变动量，以弧度或角 度为单位是用ATα表示； 以长度为单位时用ATD表 示。公差带为在圆锥轴向 截面内，最大和最小极限 圆锥角所限定的区域，如 图所示。
• 锥度常用比例或分数表示，如C=1:20或C=1/20。
10-1圆锥配合的基本参数
• 6.基面距
• 相互配合的内、外圆锥基准平面之间的距离，用符号α 表示。如图所示。
• 7.圆锥配合长度
• 内、外圆锥面的轴向距离，用 符号H表示。
• 8.轴向位移
• 相互配合的内、外圆锥，从实 际初始位置到终止位置移动的 距离，用符号Ea表示，如图所 示。
3.圆锥的形状公差TF
• 圆锥的形状公差主要是圆锥素线的直线度公差和圆锥截 面的圆度公差。对要求不高的圆锥形工件，其形状误差 一般用直径公差TD控制；对要求较高的圆锥形工件，应 单独按要求给定形状公差TF，TF的数值从形状和位置公 差国家标准中选取。
4. 给定截面圆锥直径公差TDS
• 给定截面圆锥直径公差TDS 是指在垂直于圆锥轴线的给 定截面内圆锥直径的允许变 动量。它仅适用于该给定截 面的圆锥直径，公差带是在 给定的截面内两同心圆所限 定的区域，如图所示。
径Di、De，内、外圆锥的最小直径di、de，任意给定截面圆 锥直径dχ（距端面有一定距离）。设计时，一般选用内圆锥 的最大直径或外圆锥的最小直径作为基本直径。
• 4.圆锥长度
• 圆锥的最大直径与最小直径之间的轴向距离。内、外圆锥长 度分别用Li、Le表示。
• 5.锥度
• 圆锥最大直径与最小直径之差与圆锥长度之比，用符号C表 示。即C=（D-d）/L=2tan
• 3.有些圆锥配合要求实际基面距在规定范围内变动
• 当内、外圆锥长度一定时，基面距过大，会使配合长度减 小，影响结合的稳定性和传递转矩；若基面距过小，则使 补偿磨损的轴向调节范围减小。影响基面距的主要因素有 内、外圆锥的直径偏差和圆锥角偏差。
10.3圆锥的公差及选用
• 10.3.1圆锥公差
• 国家标准规定圆锥公差有四项公差 TDS1.圆锥直径公差TD
2.圆锥配合的种类
• 圆锥配合是指基本尺寸（圆锥直径、圆锥角或锥度）相同的 内、外圆锥直径之间，由于结合不同所形成的相互关系。根 据内、外圆锥直径之间结合的不同，圆锥配合分为三类：
• （1）间隙配合 • 配合具有间隙，在装配和使用过程中间隙大小可调整。主要
用于相对运动的圆锥体配合，如车床主轴的圆锥轴颈与圆锥 轴承衬套的配合。 • （2）过盈配合 • 配合具有过盈，过盈量可调整。借助于相互配合的圆锥面间 的自锁，可产生较大的摩擦力来传递转矩。如铣床主轴锥孔 与铣刀锥柄的配合。
10.1.3锥度与锥角系列
• 为了尽可能减少加工圆锥工件所用的专用刀具和 量具的品种规格，满足生产需要，国家标准 GB/T157-2001规定了机械工程一般用途圆锥的锥 度与锥角系列，见书10-1表。
10.2圆锥的配合
• 10.2.1圆锥配合的形成方法
• 内、外圆锥的相对轴向位置移动， 可调整其配合的间隙或过盈，从而 获得不同的配合性质。根据相互结 合的内、外圆锥轴向位置不同，圆 锥配合的形成方法有四种。
10.3.2圆锥公差的选用
• 1.圆锥公差的给出方法
• 一个具体的圆锥形工件，不需要给出上述四项公差要求， 可根据工件使用要求给出公差项目，圆锥公差给出方法有 两种。
• 第一种 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
• 圆锥角度误差和圆锥形状误差均应在极限圆锥所限定的区 域内，当对圆锥角公差、圆锥的形状公差有更高要求时， 可再给出圆锥角公差AT、圆锥的形状公差TF。此时，AT和 TF仅占TD的一部分。这种给定圆锥公差的方法通常用于有 配合要求的内、外圆锥。
• 1.由内、外圆锥的结构确定装配的 最终位置而形成的配合
• 这种方式可得到间隙配合、过度配 合和过盈配合。如图所示为轴肩接 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 形成的配合
• 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而形成的配合
第10章 圆锥的公差与检测
10.1 概述
• 本章讲述4学时： • 10.1.1 圆锥配合的特点及种类 • 1.圆锥配合的特点 • （1）在轴向力的作用下，内、外圆锥相配时能自
动对准中心，保证内、外圆锥轴线具有较高的同轴 度，且装拆方便。 • （2）内、外圆锥配合间隙或过盈大小可通过其轴 向相对移动来调整。 • （3）内、外圆锥表面的配对研磨，使圆锥配合具 有良好的自锁性和密封性。 • （4）圆锥配合可利用较小的过盈量传递较大的扭 矩
• 4.由内、外圆锥实际初始位置Pa开始，施加一定装配力产 生轴向位移而形成的配合
10.2.2圆锥配合的基本要求
• 1.根据使用要求圆锥配合应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.圆锥配合的表面接触要均匀 • 表面接触不均匀，则影响圆锥结合的紧密性和配合性。 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。为此应控制内、外锥角偏差和形状误差。
• （3）过渡配合（紧密配合）
• 配合很紧密，间隙为零或有略小过盈。主要用于对中定心或 密封的场合，如锥形旋塞、发动机中的气阀与底座的配合等 。为使配合的圆锥面有良好的密封性，通常内、外圆锥面要 成对研磨，故这类配合一般没有互换性。
10.1.2圆锥配合的基本参数
• 1.圆锥角 • 在通过圆锥轴线的截面内，两条素线之间的夹角，用 表示。 • 2.圆锥素线角 • 是指圆锥素线与其轴线间的夹角，它等于圆锥角的一半。 • 3.圆锥直径 • 与圆锥轴线垂直的截面内圆的直径。有内、外圆锥的最大直
2. 圆锥角公差AT
• 圆锥角公差AT是指圆锥允 许的变动量，以弧度或角 度为单位是用ATα表示； 以长度为单位时用ATD表 示。公差带为在圆锥轴向 截面内，最大和最小极限 圆锥角所限定的区域，如 图所示。
• 锥度常用比例或分数表示，如C=1:20或C=1/20。
10-1圆锥配合的基本参数
• 6.基面距
• 相互配合的内、外圆锥基准平面之间的距离，用符号α 表示。如图所示。
• 7.圆锥配合长度
• 内、外圆锥面的轴向距离，用 符号H表示。
• 8.轴向位移
• 相互配合的内、外圆锥，从实 际初始位置到终止位置移动的 距离，用符号Ea表示，如图所 示。
3.圆锥的形状公差TF
• 圆锥的形状公差主要是圆锥素线的直线度公差和圆锥截 面的圆度公差。对要求不高的圆锥形工件，其形状误差 一般用直径公差TD控制；对要求较高的圆锥形工件，应 单独按要求给定形状公差TF，TF的数值从形状和位置公 差国家标准中选取。
4. 给定截面圆锥直径公差TDS
• 给定截面圆锥直径公差TDS 是指在垂直于圆锥轴线的给 定截面内圆锥直径的允许变 动量。它仅适用于该给定截 面的圆锥直径，公差带是在 给定的截面内两同心圆所限 定的区域，如图所示。
径Di、De，内、外圆锥的最小直径di、de，任意给定截面圆 锥直径dχ（距端面有一定距离）。设计时，一般选用内圆锥 的最大直径或外圆锥的最小直径作为基本直径。
• 4.圆锥长度
• 圆锥的最大直径与最小直径之间的轴向距离。内、外圆锥长 度分别用Li、Le表示。
• 5.锥度
• 圆锥最大直径与最小直径之差与圆锥长度之比，用符号C表 示。即C=（D-d）/L=2tan
• 3.有些圆锥配合要求实际基面距在规定范围内变动
• 当内、外圆锥长度一定时，基面距过大，会使配合长度减 小，影响结合的稳定性和传递转矩；若基面距过小，则使 补偿磨损的轴向调节范围减小。影响基面距的主要因素有 内、外圆锥的直径偏差和圆锥角偏差。
10.3圆锥的公差及选用
• 10.3.1圆锥公差
• 国家标准规定圆锥公差有四项公差 TDS1.圆锥直径公差TD
2.圆锥配合的种类
• 圆锥配合是指基本尺寸（圆锥直径、圆锥角或锥度）相同的 内、外圆锥直径之间，由于结合不同所形成的相互关系。根 据内、外圆锥直径之间结合的不同，圆锥配合分为三类：
• （1）间隙配合 • 配合具有间隙，在装配和使用过程中间隙大小可调整。主要
用于相对运动的圆锥体配合，如车床主轴的圆锥轴颈与圆锥 轴承衬套的配合。 • （2）过盈配合 • 配合具有过盈，过盈量可调整。借助于相互配合的圆锥面间 的自锁，可产生较大的摩擦力来传递转矩。如铣床主轴锥孔 与铣刀锥柄的配合。
10.1.3锥度与锥角系列
• 为了尽可能减少加工圆锥工件所用的专用刀具和 量具的品种规格，满足生产需要，国家标准 GB/T157-2001规定了机械工程一般用途圆锥的锥 度与锥角系列，见书10-1表。
10.2圆锥的配合
• 10.2.1圆锥配合的形成方法
• 内、外圆锥的相对轴向位置移动， 可调整其配合的间隙或过盈，从而 获得不同的配合性质。根据相互结 合的内、外圆锥轴向位置不同，圆 锥配合的形成方法有四种。
10.3.2圆锥公差的选用
• 1.圆锥公差的给出方法
• 一个具体的圆锥形工件，不需要给出上述四项公差要求， 可根据工件使用要求给出公差项目，圆锥公差给出方法有 两种。
• 第一种 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
• 圆锥角度误差和圆锥形状误差均应在极限圆锥所限定的区 域内，当对圆锥角公差、圆锥的形状公差有更高要求时， 可再给出圆锥角公差AT、圆锥的形状公差TF。此时，AT和 TF仅占TD的一部分。这种给定圆锥公差的方法通常用于有 配合要求的内、外圆锥。
• 1.由内、外圆锥的结构确定装配的 最终位置而形成的配合
• 这种方式可得到间隙配合、过度配 合和过盈配合。如图所示为轴肩接 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 形成的配合
• 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而形成的配合
第10章 圆锥的公差与检测
10.1 概述
• 本章讲述4学时： • 10.1.1 圆锥配合的特点及种类 • 1.圆锥配合的特点 • （1）在轴向力的作用下，内、外圆锥相配时能自
动对准中心，保证内、外圆锥轴线具有较高的同轴 度，且装拆方便。 • （2）内、外圆锥配合间隙或过盈大小可通过其轴 向相对移动来调整。 • （3）内、外圆锥表面的配对研磨，使圆锥配合具 有良好的自锁性和密封性。 • （4）圆锥配合可利用较小的过盈量传递较大的扭 矩
• 4.由内、外圆锥实际初始位置Pa开始，施加一定装配力产 生轴向位移而形成的配合
10.2.2圆锥配合的基本要求
• 1.根据使用要求圆锥配合应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.圆锥配合的表面接触要均匀 • 表面接触不均匀，则影响圆锥结合的紧密性和配合性。 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。为此应控制内、外锥角偏差和形状误差。
• （3）过渡配合（紧密配合）
• 配合很紧密，间隙为零或有略小过盈。主要用于对中定心或 密封的场合，如锥形旋塞、发动机中的气阀与底座的配合等 。为使配合的圆锥面有良好的密封性，通常内、外圆锥面要 成对研磨，故这类配合一般没有互换性。
10.1.2圆锥配合的基本参数
• 1.圆锥角 • 在通过圆锥轴线的截面内，两条素线之间的夹角，用 表示。 • 2.圆锥素线角 • 是指圆锥素线与其轴线间的夹角，它等于圆锥角的一半。 • 3.圆锥直径 • 与圆锥轴线垂直的截面内圆的直径。有内、外圆锥的最大直