圆锥的公差配合及检测共22页
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公差第8章 圆锥和角度的公差与配合
第8章 圆锥和角度的公差与配合学习目的和要求1．了解圆锥配合的特点、基本参数、形成方法和基本要求。
2．熟悉圆锥公差项目和给定方法；了解圆锥的配合种类及形成；掌握圆锥公差的标注。
3．熟悉角度公差。
4．了解锥度和角度的检测方法。
圆锥结合是一种常用的典型配合，在机械、仪器和工具中应用广泛。
锥度与锥角的标准化，对保证圆锥配合的互换性具有重要意义。
国家于2001年颁布了GB ／T157─200l 《圆锥的锥度与锥角系列》、GB ／T11334─2005《圆锥公差》GB ／T15754─1995《技术制图 圆锥的尺寸和公差标注》等标准，本章仅介绍这些标准的主要内容。
8．1 概 述8．1．l 圆锥配合的特点与圆柱配合相比较，圆锥配合具有如下特点：1．相配合的内、外两圆锥在轴向力的作用下，能自动对准中心，保证内、外圆锥体轴线具有较高的同轴度，且装拆方便。
2．圆锥配合的间隙和过盈，可随内、外圆锥体的轴向相互位置不同而得到调整，而且能补偿零件的磨损，延长配合的使用寿命。
3．圆锥的配合具有较好地自锁性和密封性。
圆锥配合虽然有以上优点，但它与圆柱体配合相比，影响互换性的参数比较复杂，加工和检验也较麻烦，故应用不如圆柱配合广泛。
8．1．2 圆锥配合的基本参数锥度与锥角的基本参数有圆锥表面、圆锥、圆锥长度、圆锥角、圆锥直径和锥度。
1．圆锥表面：由与轴线成一定角度，且一端 相交于轴线的一条线段(母线)，围绕着该轴线旋 转形成的表面，如图8-1所示。
2．圆锥体：由圆锥表面与一定尺寸所限定的几 何体。
3．圆锥长度L ：最大圆锥直径截面与最小圆 锥直径截面之间的轴向距离。
4．圆锥角α：在通过圆锥轴线的截面内， 图8-1 圆锥表面的形成 两条素线问的夹角。
5．圆锥直径：指与圆锥轴线垂直截面内的直径。
6．锥度C ：两个垂直圆锥轴线截面的圆 锥直径D 和d 之差与其两截面问的轴向距离 L 之比，如图8-2所示，即 C=LdD - (8 -1) 锥度C 与圆锥角α的关系为： 图8-2 圆锥的几何参数C=2 tan2α=1：21或cot 2α(8 -2)锥度一般用比何或分式表示，例如：C=1：20或1/20。
圆锥的公差配合与测量
• （4）员工培训使员工学习并掌握新上知一页识下和一新页 技返回
第一节 员工的培训管理
• 4.员工培训方式
• 培训方式的选择得当与否，直接关系到培训的 实施和培训效果的好坏。培训的具体方式是多 样的。
• （1）按培训性质的不同分为代理性培训和亲验 性培训两种。
• （2）按培训实施方式的不同分为岗前培训、在 职培训、脱产培训三种。
• 5.员工培训制度 • 员工培训制度包括以下内容：
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第一节 员工的培训管理
• （3）人职培训制度。 • （4）培训激励制度。 • （5）培训考核评估制度。 • （6）培训奖惩制度。 • （7）培训风险管理制度。 • 6.员工培训的要求 • （1）高层管理者确信培训规划的有效性并且予
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第一节 员工的培训管理
• （6）严格考核和择优奖励原则。
• 3.员工培训的特点
• （1）员工培训具有目的性、计划性和针对性的 特点。
• （2）员工培训是企业的一种投资行为，和其他 投资一样，也要从投人产出的角度考虑效益大 小及远期效益、近期效益问题，可以对它的成 本和收益进行衡量。
• （3）员工培训投资属于智力投资，它的投资收 益应高于实物投资收益，这种投资的投人产出 衡量具有特殊性。
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7. 1 基本术语及定义
• 例如，图7. 8为由内、外圆锥的轴肩接触得到间隙配合，图7. 9为由 基面距形成的过盈配合的示例。
• ②位移型圆锥配合: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)或施加一定的装配力产生轴向位移而获得的圆锥配 合。
• 例如，图7. 10是在不受力的情况下，内、外圆锥相接触，由实际初 始位置Pa开始，内圆锥向左作轴向位移Ea，到达终止位置Pf而获得 的间隙配合。图7. 11为由实际初始位置Pa开始，对内圆锥施加一定 的装配力，使内圆锥向右产生轴向位移Ea，到达终止位置Pf而获得 的过盈配合。
第一节 员工的培训管理
• 4.员工培训方式
• 培训方式的选择得当与否，直接关系到培训的 实施和培训效果的好坏。培训的具体方式是多 样的。
• （1）按培训性质的不同分为代理性培训和亲验 性培训两种。
• （2）按培训实施方式的不同分为岗前培训、在 职培训、脱产培训三种。
• 5.员工培训制度 • 员工培训制度包括以下内容：
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• （6）严格考核和择优奖励原则。
• 3.员工培训的特点
• （1）员工培训具有目的性、计划性和针对性的 特点。
• （2）员工培训是企业的一种投资行为，和其他 投资一样，也要从投人产出的角度考虑效益大 小及远期效益、近期效益问题，可以对它的成 本和收益进行衡量。
• （3）员工培训投资属于智力投资，它的投资收 益应高于实物投资收益，这种投资的投人产出 衡量具有特殊性。
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7. 1 基本术语及定义
• 例如，图7. 8为由内、外圆锥的轴肩接触得到间隙配合，图7. 9为由 基面距形成的过盈配合的示例。
• ②位移型圆锥配合: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)或施加一定的装配力产生轴向位移而获得的圆锥配 合。
• 例如，图7. 10是在不受力的情况下，内、外圆锥相接触，由实际初 始位置Pa开始，内圆锥向左作轴向位移Ea，到达终止位置Pf而获得 的间隙配合。图7. 11为由实际初始位置Pa开始，对内圆锥施加一定 的装配力，使内圆锥向右产生轴向位移Ea，到达终止位置Pf而获得 的过盈配合。
第8章 圆锥的公差配合及检测
图8-1
图8-2
图8-3
5
锥度与锥角
6.锥度C：两个垂直于圆锥轴线的截面的圆 锥直径差与该两截面间的轴向距离之比。
•
Dd C L
锥度C与圆锥角α的关系为 1
C 2 tan
1 : cot 2 2 2
锥度关系式反映了圆锥直径、圆锥长度、圆锥角和锥度之 间的相互关系。 锥度一般用比例或分数形式表示。
33
检验内、外椎体和锥角（度）的方法很多，常用 的检测方法列于表8-6，以供测量时选用参考。
2.圆锥配合的基本功能要求
配合表面接触均匀：要求内外锥体的锥度 大小尽可能一致，使各截面间的配合间隙 或过盈大小均匀，提高配合的紧密程度。
保证基面距（外圆锥和内圆锥基面间的距 离）在规定的范围内：要求圆锥配合不仅 锥度一致，还要求圆锥截面上的直径必须 具有一定的配合精度。
25
二、圆锥配合的确定
31
用圆锥量规检验工件的轴 向位移量时，圆锥量规的一 端有两条刻线（塞规）或台 阶（套规），其间的距离Z就 是允许的轴向位移量。若被 测椎体端面在量规的两条刻 线或台阶的两端面之间，则 被验椎体的轴向位移量合格 （图8-19）。
二、用平台规测量
平台测量是用平板、量块、正弦尺、 指示表和滚柱（或钢球）等常用计量器 具组合进行测量。这种测量方法的特点 是测量与被测角度有关的线值尺寸，通 过三角函数计算出被测角度值。 正弦尺是锥度测量常用的计量器具，分宽型和窄型两类， 每种型式又按两圆柱中心距L分为100mm和200mm两种，其主要 尺寸的偏差和工作部分的形状、位置误差都很小。在检测锥 度时，不确定度为1~5μm，通常测量公称锥角小于30°的锥 度。
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。
互换性第八章
有两种表示形式： 有两种表示形式：以长度单位表示 ATD 以角度单位表示 ATα
ATD
2
圆锥角公差带
αmin αmax
ATα
2
基本圆锥
αmin
2
+AT
2
α+AT
基本圆锥 -AT
2
αmax
2
α- AT
基本圆锥
+AT
4
- AT
4
α
2
α ± AT 2
4、给定截面圆锥直径公差TDS ---、 在垂直于圆锥轴线的给定截面内,允许的 在垂直于圆锥轴线的给定截面内 允许的 圆锥直径的变动量。 圆锥直径的变动量。 仅适用该给定截面
位移型圆锥配合的有关术语解释： 位移型圆锥配合的有关术语解释： 实际初始位置Pa 极限初始位置P1、P2 初始位置公差TP 终止位置Pf
实际初始位置Pa
Ea 终止位置
终止位置Pf
实际初始位置
装配力 形成间隙配合
Ea 实际初始位置 终止位置
装配力
形成过盈配合
极限初始位置P1、P2
初始位置公差TP
圆锥公差给定方法( 两种) 圆锥公差给定方法 两种 1、给出圆锥的理论正确圆锥角α 、给出圆锥的理论正确圆锥角 和圆锥直径公差 TD
TD
2
αmax αmin
Dmin
Dmax
2、同时给出圆锥角公差AT和给定截面圆锥直 、同时给出圆锥角公差 和给定截面圆锥直 径公差T 径公差 DS
ATα
2
ATα
dmax
2
ATα
dmin
2
8.4 圆锥配合 圆锥配合的基本条件： 圆锥配合的基本条件： 基本圆锥直径和基本圆锥角或基本锥度 相同的内外圆锥形成 圆锥配合区别于圆柱配合的主要特点： 圆锥配合区别于圆柱配合的主要特点： 内、外圆锥的相对轴向位置不同，可以 外圆锥的相对轴向位置不同， 获得间隙配合，过渡配合， 获得间隙配合，过渡配合，过盈配合
ATD
2
圆锥角公差带
αmin αmax
ATα
2
基本圆锥
αmin
2
+AT
2
α+AT
基本圆锥 -AT
2
αmax
2
α- AT
基本圆锥
+AT
4
- AT
4
α
2
α ± AT 2
4、给定截面圆锥直径公差TDS ---、 在垂直于圆锥轴线的给定截面内,允许的 在垂直于圆锥轴线的给定截面内 允许的 圆锥直径的变动量。 圆锥直径的变动量。 仅适用该给定截面
位移型圆锥配合的有关术语解释： 位移型圆锥配合的有关术语解释： 实际初始位置Pa 极限初始位置P1、P2 初始位置公差TP 终止位置Pf
实际初始位置Pa
Ea 终止位置
终止位置Pf
实际初始位置
装配力 形成间隙配合
Ea 实际初始位置 终止位置
装配力
形成过盈配合
极限初始位置P1、P2
初始位置公差TP
圆锥公差给定方法( 两种) 圆锥公差给定方法 两种 1、给出圆锥的理论正确圆锥角α 、给出圆锥的理论正确圆锥角 和圆锥直径公差 TD
TD
2
αmax αmin
Dmin
Dmax
2、同时给出圆锥角公差AT和给定截面圆锥直 、同时给出圆锥角公差 和给定截面圆锥直 径公差T 径公差 DS
ATα
2
ATα
dmax
2
ATα
dmin
2
8.4 圆锥配合 圆锥配合的基本条件： 圆锥配合的基本条件： 基本圆锥直径和基本圆锥角或基本锥度 相同的内外圆锥形成 圆锥配合区别于圆柱配合的主要特点： 圆锥配合区别于圆柱配合的主要特点： 内、外圆锥的相对轴向位置不同，可以 外圆锥的相对轴向位置不同， 获得间隙配合，过渡配合， 获得间隙配合，过渡配合，过盈配合
项目九 圆锥的公差配合及测量
2．圆锥配合的主要参数
圆锥配合的主要参数包括圆锥角、圆锥直径、圆锥长度、 锥度、圆锥配合长度和基面距。
(1)圆锥角α与圆锥半角α/2 圆锥角α——是指在通过圆锥轴线的截面内，两条素线间的夹
角。圆锥半角α/2——是指在通过圆锥轴线的截面内，一条 素线与轴线间的夹角。
(2)圆锥直径 圆锥直径是指垂直于圆锥轴线的
比较测量法是将角度量具与被测角度或锥度相比较，用光 隙法或涂色法估计出被测角度或锥度的偏差，或判断被测 角度或锥度是否在允许的公差范围内。比较测量法的常用 角度量具有：角度量块、角度样板、直角尺、圆锥量规等。 下面以圆锥量规为例进行介绍。
• 在大批量生产条件下，圆锥检测常用圆锥量规。
• 圆锥量规有两种即：
公差配合与技术测量
机电工程系
项目九 圆锥的公差配合及测量
• 如图所示，圆锥配合是 常用的典型结构，圆锥 零件在机器结构中应用 广泛。那么，圆锥的基 本参数有哪些？公差是 如何规定的？如何对圆 锥零件进行检测？
圆锥配合的特点： 圆锥配合具有同轴度精度高、紧密性好、
间隙或过盈可以调整、可利用摩擦力传递 转矩等优点。但圆锥配合在结构上较复杂， 加工和检测也较困难。
1. 结构型圆锥配合
• 结构型圆锥配合是指由圆锥结构或基面距确定装配后的最 终轴向相对位置而 获得的配合，结构型
圆锥配合可以是间隙 配合、过渡配合或过 盈配合。如图所示。
2.位移型圆锥配合
• 位移型圆锥配合是指由内、外圆锥装配时作一定的相对轴 向位移来确定装配后最终轴向相对位置而获得的配合。位 移型圆锥配合可以是间隙配合或过盈配合，如图所示。
2. 将量块组放在平板上，将正弦规的两个圆柱分别放在平板和量 块组上；
3. 按图用指示表进行测量，两端差值为Δh,则锥度偏差（rad）为 ：
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
第八章圆锥配合
8.4 圆锥尺寸及公差标注
8.4.1 圆锥的尺寸标法
1．尺寸标注
（a）
（b）
（c）
图9-11 圆锥的尺寸标注
（d）
2．锥度标注
圆锥的锥度标注方法如图8-12所示。当标注的锥度是标 准圆锥系列之一（尤其是莫氏锥度或米制锥度）时，可采用 标准系列号和相应的标记表示，如图8-12（d）所示。
（a）
（b）
（c）
图8-12 圆锥的锥度标注
（d）
8.4.2 圆锥的公差标注
① 给定圆锥角的圆锥公差注法如图8-13所示。 ② 给定锥度的圆锥公差注法如图8-14所示。 ③ 给定圆锥轴向位置的圆锥公差注法如图8-15所示。
图8-13
图8-14
图8-15
④ 给定圆锥轴向位置公差的圆锥公差注法如图8-16所示。 ⑤ 与基准线有关的圆锥公差注法（同时确定同轴关系）如图 8-17所示。
内、外圆锥装配时的实际初始位 置Pa开始，施加一定的装配力FS 产生轴向位移Ea达到终止位置Pf， 以获得指定的过盈配合
（a）
（b）
图9-10 位移型圆锥配合
8.3.2 圆锥配合的选用
GB/T 12360—2005规定的圆锥配合，其内、外圆锥通常 都按第一种方法给定公差，即给出圆锥的公称圆锥角α（或锥 度C）和圆锥直径公差TD 。
（3）圆锥长度L
圆锥长度L是指最大圆锥直径截面与最小圆锥直径截面 之间的轴向距离，如图9-2所示。
（4）锥度C 锥度C是指最大圆锥直径D和最小圆锥直径d之差与圆锥 长度L的比值，如图8-2所示，其计算公式为：
C Dd L
锥度与圆锥角的关系为： C 2 tan 1: 1 cot
互换性与测量技术