第六章测量PPT讲稿.ppt

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1、第六章测量第1页，共35页，编辑于2022年，星期三第一节 圆锥与圆锥配合 1.圆锥的基本参数 圆锥的基本参数如图6-1所示。（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，用表示。（2）圆锥素线角 指圆锥素线与其轴线的夹角，它等于圆锥角之半，即/2。（3）圆锥直径 指与圆锥轴线垂直的截面内的直径。一般选用内圆锥最大直径Di或外圆锥最小直径de作为基本直径。一、圆锥及其配合的基本参数第2页，共35页，编辑于2022年，星期三圆锥及其配合的基本参数 （4）圆锥长度 指圆锥最大直径与最小直径所在截面之间的轴向距离。内、外圆锥的长度分别用Li、Le表示。（5）锥度 指圆锥的最大直径与最小

2、直径之差对圆锥长度之比，用C表示。1.圆锥的基本参数图6-1 圆锥的基本参数第3页，共35页，编辑于2022年，星期三圆锥及其配合的基本参数 （1）圆锥配合长度 指内、外圆锥配合面间的轴向距离，用H表示。（2）基面距 指相互结合的内、外圆锥基面间的距离，用a表示。2.圆锥配合的基本参数如图6-2所示。图6-2 圆锥配合的基本参数第4页，共35页，编辑于2022年，星期三 为了减少加工圆锥工件所用的专用刀具、量具种类和规格，满足生产需要，国家标准GB/T1572001规定了一般用途圆锥的锥度与圆锥角系列。选用时，优先选用第一系列，当不能满足要求时，可选第二系列。国家标准还规定了特殊用途圆锥的锥度

3、与圆锥角系列。二、锥度与锥角系列第5页，共35页，编辑于2022年，星期三 1.间隙配合 这类配合具有间隙，而且在装配和使用过程中间隙大小可以调整。常用于有相对运动的机构中。2.过盈配合 这类配合具有过盈，它能借助于相互配合的圆锥面间的自锁，产生较大的摩擦力来传递转矩。3.紧密配合（也称过渡配合）这类配合接触紧密，间隙为零或略小于零。主要用于定心或密封的场合。通常要将内、外锥配对研磨，故这类配合一般没有互换性。三、圆锥配合的种类第6页，共35页，编辑于2022年，星期三 圆锥配合的间隙或过盈可由内、外圆锥的相对轴向位置进行调整，得到不同的配合性质。因此，对圆锥配合，不但要给出相配件的直径，还要

4、规定内、外圆锥相对轴向位置。按确定相配的内、外圆锥轴向位置的方法，圆锥配合的形成方式有4种：1）由内、外圆锥的结构确定装配的最终位置而形成配合。如图6-3所示为由轴肩接触得到间隙配合的示例。四、圆锥配合的形成方法图6-3 由轴肩接触确定最终位置第7页，共35页，编辑于2022年，星期三圆锥配合的形成方法 2）由内、外圆锥基准平面之间的尺寸确定装配后的最终位置而获得的配合。图6-4为由结构尺寸a得到过盈配合的示例。图6-4 由结构尺寸确定最终位置第8页，共35页，编辑于2022年，星期三圆锥配合的形成方法 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。所谓实际初始位置

5、，是指在不施加力的情况下相互结合的内、外圆锥表面接触时的轴向位置。这种形成方式可以得到间隙配合或过盈配合。图6-5为间隙配合的示例。图6-5 作一定轴向位移确定轴向位置第9页，共35页，编辑于2022年，星期三圆锥配合的形成方法 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配合。这种方式只能得到过盈配合，如图6-6所示。图6-6 施加一定装配力确定轴向位置第10页，共35页，编辑于2022年，星期三 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，但按垂直于圆锥轴线方向给定并测量，对于锥度小于或等于1:3的圆锥，两个方向的数值差异

6、很小，可忽略不计。2）间隙或过盈应均匀，即有接触均匀性。为此，应控制内、外圆锥角偏差和形状误差。3）有些圆锥配合要求实际基面距控制在一定范围。因为，当内、外圆锥长度一定时，基面距太大，会使配合长度减小，影响结合的稳定性和传递转矩；若基面距太小，则补偿圆锥表面磨损的调节范围就将减小。五、圆锥配合的基本要求第11页，共35页，编辑于2022年，星期三 圆锥工件直径和锥度（圆锥角）误差以及形状误差，都会对圆锥配合产生影响。1.直径误差的影响 对结构型圆锥，基面距是确定的，直径误差影响圆锥配合的实际间隙或过盈的大小。影响情况和圆柱配合一样。对于位移型圆锥，直径误差影响圆锥配合的实际初始位置，所以影响装

7、配后的基面距。六、圆锥配合的误差分析第12页，共35页，编辑于2022年，星期三圆锥配合的误差分析1.直径误差的影响图6-7 直径误差对基面距的影响第13页，共35页，编辑于2022年，星期三圆锥配合的误差分析 不管对哪种类型的圆锥配合，圆锥角误差都影响接触均匀性。对位移型圆锥，有时还影响基面距。2.圆锥角误差的影响图6-8 圆锥角误差的影响第14页，共35页，编辑于2022年，星期三圆锥配合的误差分析 圆锥形状误差是指素线直线度误差和横截面的圆度误差。它们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，连接

8、不可靠；对于紧密配合，影响其密封性。3.圆锥形状误差对配合的影响第15页，共35页，编辑于2022年，星期三第二节 圆锥公差及其应用 1.圆锥直径公差TD 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。其公差带为两个极限圆锥所限定的区域。极限圆锥是最大、最小极限圆锥的统称，它们与基本圆锥共轴且圆锥角相等，在垂直于轴线的任意截面上两圆锥的直径差相等，如图6-9所示。一、圆锥公差项目第16页，共35页，编辑于2022年，星期三圆锥公差项目1.圆锥直径公差TD图6-9 圆锥直径公差带第17页，共35页，编辑于2022年，星期三圆锥公差项目 圆锥角公差AT是指圆锥角的允许变动量。以弧度或

9、角度为单位时用ATa表示；以长度为单位时用ATD表示。圆锥角公差带是两个极限圆锥角所限定的区域。极限圆锥角是指允许的最大圆锥角max和最小圆锥角min（见图6-10）。2.圆锥角公差AT图6-10 圆锥角公差带第18页，共35页，编辑于2022年，星期三圆锥公差项目 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。其公差带是在给定的截面内两同心圆所限定的区域，如图6-11所示。TDS公差带所限定的是平面区域，而TD公差带限定的是空间区域，二者是不同的。3.给定截面圆锥直径公差TDS图6-11 给定截面圆锥直径公差带第19页，共35

10、页，编辑于2022年，星期三圆锥公差项目 圆锥的形状公差包括素线直线度公差和圆度公差等。TF的数值从GB/T11841996形状和位置公差标准中选取。4.圆锥的形状公差TF第20页，共35页，编辑于2022年，星期三 方 法 一 给出圆锥的理论正确圆锥角（或锥度C）和圆锥直径公差TD，由TD确定两个极限圆锥。此时，圆锥角误差和圆锥的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、形状公差有更高要求时，可再给出圆锥角公差AT、形状公差TF，此时，AT、TF仅占TD的一部分。方法一通常适用于有配合要求的内、外圆锥。二、圆锥公差的给定方法第21页，共35页，编辑于2022年，星期三圆锥公差的给

11、定方法 给出给定截面圆锥直径公差TDS和圆锥角公差AT，此时，TDS和AT是独立的，应分别满足。当对形状公差有更高要求时，可再给出圆锥的形状公差。方法二通常适用于对给定圆锥截面直径有较高要求的情况。如某些阀类零件中，两个相互结合的圆锥在规定截面上要求接触良好，以保证密封性。方 法 二第22页，共35页，编辑于2022年，星期三 我国新颁布的GB/T157541995技术制图 圆锥的尺寸和公差标注标准中在正文里规定，通常圆锥公差应按面轮廓度法标注，如图6-12a、图6-13a所示，它们的公差带分别如图6-12b、图6-13b所示。必要时还可给出附加的形位公差要求，但只占面轮廓度公差的一部分。三、

12、圆锥公差的标注图6-12 标注示例（一）图6-13 标注示例（二）第23页，共35页，编辑于2022年，星期三 1.直径公差的选用 如前所述，对于结构型圆锥，直径误差主要影响实际配合间隙或过盈。选用时，可根据配合公差TDP来确定内、外圆锥直径公差TDi、TDe。和圆柱配合一样TDP=Smax-Smin=max-min=Smax+maxTDP=TDi+TDe 上述公式中，S、分别表示配合间隙、过盈。为保证配合精度，直径公差一般不低于9级。GB/T123601990推荐结构型圆锥配合优先采用基孔制，外圆锥直径基本偏差一般在dzc中选取。四、圆锥公差的选用第24页，共35页，编辑于2022年，星期三

13、圆锥公差的选用 按国家标准规定的圆锥公差的第一种给定方法，圆锥角误差限制在两个极限圆锥范围内，可不另给圆锥角公差。L=100mm的圆锥直径公差TD可限制的最大圆锥角误差。从加工角度考虑，角度公差AT的等级数字与相应的IT公差等级有大体相当的加工难度。圆锥角极限偏差可按单向（+AT或-AT）或双向取。对有配合要求的圆锥，内、外圆锥角极限偏差的方向及组合，影响初始接触部位和基面距，选用时必须考虑。若对初始接触部位和基面距无特殊要求，只要求接触均匀性，内、外圆锥角极限偏差方向应尽量一致。2.圆锥角公差的选用第25页，共35页，编辑于2022年，星期三第三节 角度与角度公差 除圆锥外，其他带角度的几何

14、体可统称为棱体。棱体是指由两个相交平面与一定尺寸所限定的几何体如图6-16所示。具有较小角度的棱体可称为楔；具有较大角度的棱体可称为V形体、榫或燕尾槽。相交的平面称为棱面，棱面的交线称为棱。一、基本概念第26页，共35页，编辑于2022年，星期三基本概念图6-16 棱体及其几何参数第27页，共35页，编辑于2022年，星期三 GB/T40962001棱体的角度与斜度系列中规定了一般用途的棱体角度与斜度和特殊用途的棱体角度与比率。一般用途的棱体角度与斜度，优先选用第一系列，当不能满足需要时，选用第二系列。特殊用途棱体的棱体角与斜度，通常只适用于表中最后一栏所指的适用范围。二、棱体的角度与斜度系列

15、第28页，共35页，编辑于2022年，星期三 GB/T113341989中规定的圆锥角的公差数值同样适用于棱体角，此时以角度短边长度作为基本圆锥长度。三、角度公差第29页，共35页，编辑于2022年，星期三第四节 未注公差角度的极限偏差 GB/T18042000对金属切削加工的圆锥角和棱体角，包括在图样上注出的角度和通常不需要标注的角度（如90等）规定了未注公差角度的极限偏差（表6-7）。该极限偏差应为一般工艺方法可以保证达到的精度。应用中可根据不同产品的需要，从标准中所规定的四个未注公差角度的公差等级（精密级f、中等级m、粗糙级c和最粗级v）中选取合适的等级。第30页，共35页，编辑于202

16、2年，星期三未注公差角度的极限偏差表67 未注公差角度的极限偏差（摘自GB/T18042000）对角度，指短边长度；对圆锥角，指圆锥素线长度。第31页，共35页，编辑于2022年，星期三第五节 角度和锥度的检测 相对检测法的实质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之内。相对检测常用的角度量具有角度量块、角度样板、90角尺和圆锥量规等。一、相对检测法第32页，共35页，编辑于2022年，星期三 角度的绝对测量就是直接从计量器具上读出被测角度。对于精度不高的工件，常用万能角度尺进行测量（在金工实习中已作介绍）；对于精度较高的零件，用工具显微镜、光学测角仪、光学分度头等仪器测量。二、绝对测量法第33页，共35页，编辑于2022年，星期三 间接测量法是通过测量与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。图6-21所示是用正弦规测量外圆锥锥度。图6-22为用不同直径钢球测量内圆锥的圆锥角。三、间接测量法图6-21 用正弦规测量锥度图6-22 用钢球测量内锥角第34页，共35页，编辑于2022年，星期三第六章第六章 结束结束!第35页，共35页，编辑于2022年，星期三