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1、角度与锥度的测量角度与锥度的测量本讲稿第一页，共十九页第四章第四章 角度与锥度的测量角度与锥度的测量 目目 的：掌握圆锥结合的特点、基本功能要求和配合的的：掌握圆锥结合的特点、基本功能要求和配合的形成方法；合理选用角度与锥度测量工具及方法打下基形成方法；合理选用角度与锥度测量工具及方法打下基础。础。要要 求：掌握圆锥结合的特点及锥度与锥角、圆锥公差求：掌握圆锥结合的特点及锥度与锥角、圆锥公差中的术语定义；掌握圆锥公差项目及给定方法；掌握圆中的术语定义；掌握圆锥公差项目及给定方法；掌握圆锥配合的形成方法以及结构型圆锥配合的确定方法；着锥配合的形成方法以及结构型圆锥配合的确定方法；着重掌握角度与锥

2、度测量的器具与测量方法。重掌握角度与锥度测量的器具与测量方法。本讲稿第二页，共十九页 圆锥结合的特点圆锥结合的特点 （1 1）间隙或过盈可以调整间隙或过盈可以调整 通过内、外圆锥面的轴向位移，通过内、外圆锥面的轴向位移，可以调整间隙或过盈来满足不同的工作要求；能补偿磨可以调整间隙或过盈来满足不同的工作要求；能补偿磨 损，延长使用寿命；损，延长使用寿命；（2 2）对中性好，即易保证配合的同轴度要求对中性好，即易保证配合的同轴度要求 由于间隙可以由于间隙可以 调整，因而可以消除间隙，实现内外圆锥轴线的对中；调整，因而可以消除间隙，实现内外圆锥轴线的对中；容易拆卸，且经多次拆装不降低同轴度。容易拆卸

3、，且经多次拆装不降低同轴度。（3 3）圆锥结合具有较好的自锁性和密封性圆锥结合具有较好的自锁性和密封性 （4 4）影响互换性的参数比较多，加工和检验都比较困难，不影响互换性的参数比较多，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。适合于孔轴轴向相对位置要求较高的场合。本讲稿第三页，共十九页圆锥结合的基本参数及代号圆锥结合的基本参数及代号圆锥配合分类：（根据零件的配合性质分）间隙配合：间隙大小可调，零件易于拆开，内外圆锥能相对运动；如车床主轴圆锥颈与圆锥轴承衬套的配合紧密配合：具有良好的密封性，对中性好，可防止漏气、漏水现象；如内燃机的气阀座的配合过盈配合：具有良好的自锁性，

4、过盈量大小可调，能传递较大扭矩，拆卸方便。如铣刀刀柄与主轴连接衬套的锥孔配合圆锥配合：基本圆锥的内外圆锥直径之间，由于连 接不同所形成形成的相互关系。本讲稿第四页，共十九页圆锥结合的基本参数及代号圆锥结合的基本参数及代号圆锥配合的基本几何参数图本讲稿第五页，共十九页圆锥结合的基本参数及代号圆锥结合的基本参数及代号1 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，通）圆锥角：指在通过圆锥轴线的截面内，两条素线之间的夹角，通 常用常用“”表示；表示；2 2）圆锥素线角：指圆锥素线与其轴线之间的夹角，它等于圆锥角的一半，）圆锥素线角：指圆锥素线与其轴线之间的夹角，它等于圆锥角的一半，即即

5、“/2/2”；3 3）圆锥直径：指与圆锥轴线垂直的截面内的直径，有内、外圆锥的最大直径）圆锥直径：指与圆锥轴线垂直的截面内的直径，有内、外圆锥的最大直径DiDi、DeDe，内、外圆锥的最小直径，内、外圆锥的最小直径didi、dede，给定截面，给定截面x x处的圆锥直径处的圆锥直径dx;dx;4)4)圆锥长度：指圆锥的最大直径截面与最小直径截面之间的轴向距离。外圆锥长度用圆锥长度：指圆锥的最大直径截面与最小直径截面之间的轴向距离。外圆锥长度用“LeLe”，内圆锥长度用，内圆锥长度用“LiLi”表示；表示；5)5)圆锥配合长度：指内外圆锥配合面的轴向距离，用圆锥配合长度：指内外圆锥配合面的轴向距

6、离，用“H H”表示；表示；6)6)锥度：指两个垂直圆锥轴线截面的圆锥直径之差与该两截面的轴向距锥度：指两个垂直圆锥轴线截面的圆锥直径之差与该两截面的轴向距离之比，用离之比，用“C C”表示，表示，C C（D Dd d）/L/L2tan/22tan/27 7）基面距：指相互结合的内外圆锥基准之间的距离，用）基面距：指相互结合的内外圆锥基准之间的距离，用“a a”表示。表示。本讲稿第六页，共十九页圆锥配合公差1 1 1 1 1、圆锥直径公差（TD）定义：指圆锥直径的允许变动量，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。图示：见下页公差：以公称圆锥

7、直径（一般取最大圆锥直径D）为公称尺寸，按GB/T1800.3-1998规定标准公差选取。TD=DmaxDmin=dmaxdmin 适用：主要适用于圆锥的全长L。本讲稿第七页，共十九页圆锥配合公差极限圆锥直径公差图示本讲稿第八页，共十九页圆锥配合公差2 2）圆锥角公差（）圆锥角公差（ATAT）定义：指圆锥角允许的变动量，即最大圆锥角定义：指圆锥角允许的变动量，即最大圆锥角maxmax与最小圆锥角与最小圆锥角minmin之差。之差。（AT=AT=max max min min）图示：如下页示图示：如下页示公差：圆锥角公差（公差：圆锥角公差（ATAT）按加工精度的高低分为）按加工精度的高低分为12

8、12个等级，其中个等级，其中 AT1 AT1级精度最高，级精度最高，AT12AT12级精度最低；级精度最低；圆锥角极限偏差可按：圆锥角极限偏差可按：单向取值：单向取值：+AT+AT、ATAT 双向取值：双向取值：AT/2AT/2 为保证内、外圆锥的接触均匀，多采用双向对称取值。为保证内、外圆锥的接触均匀，多采用双向对称取值。本讲稿第九页，共十九页L圆锥角公差区 ATD/2minAT/2max极限圆锥角与圆锥角公差区图示 圆锥配合公差圆锥配合公差本讲稿第十页，共十九页 圆锥配合公差圆锥配合公差3 3）圆锥的形状公差（）圆锥的形状公差（TFTF）内容：包括圆锥素线直线度公差和截面圆度公差；内容：包

9、括圆锥素线直线度公差和截面圆度公差；作用：可保证配合面的紧密性、可靠性及轴向和径向间隙的均匀性；作用：可保证配合面的紧密性、可靠性及轴向和径向间隙的均匀性；公差：可按国标中形位公差要求选用；公差：可按国标中形位公差要求选用；图示：圆锥形状公差图图示：圆锥形状公差图本讲稿第十一页，共十九页 圆锥配合公差圆锥配合公差4 4）给定截面圆锥直径公差）给定截面圆锥直径公差T TDSDS 含含义义：指指在在垂垂直直圆圆锥锥轴轴线线的的给给定定截截面面内内，圆圆锥锥直直径径的的允允许许变变动动 量量；它它公公差差带带区区域域是是在在给给定定圆圆锥锥截截面面内内，由由直直径径等等于于两两极极限限圆圆锥锥直径的

10、同心圆所限定的区域；直径的同心圆所限定的区域；作用：可保证配合面具有良好的接触面和密封性；作用：可保证配合面具有良好的接触面和密封性；公差：规定截面内公差：规定截面内T TDSDSDmaxDmaxDminDmin，与与ATAT各自独立，不相包容各自独立，不相包容 TDSTDS与与TDTD区别：区别：T TD D对对整整个个圆圆锥锥上上任任意意截截面面的的直直径径都都起起作作用用，其其公公差差区区限限定定的的是是空空间区域；间区域；T TDSDS只对给定的截面起作用，其公差区限定的是平面区域；只对给定的截面起作用，其公差区限定的是平面区域；本讲稿第十二页，共十九页 圆锥配合公差圆锥配合公差4 4

11、）给定截面圆锥直径公差给定截面圆锥直径公差T TDSDS 图示：圆锥形状公差图图示：圆锥形状公差图AT/2dmaxTDS/2AT/2AT/2AT/2AT/2dminAT/2给定截面 给定截面圆锥直径公差TDS与 圆锥角公差AT的关系本讲稿第十三页，共十九页b)公差区39.9690.031400.033030E30400.031a)标注圆锥配合公差的给定圆锥配合公差的给定给定圆锥直径采用包容要求的标注方法方法一本讲稿第十四页，共十九页 6030 55450.0460方法二 给定截面圆锥直径和圆锥角公差标注方法圆锥配合公差的给定圆锥配合公差的给定本讲稿第十五页，共十九页莫氏工具圆锥锥度公差及圆锥表

12、面粗糙度要求莫氏工具圆锥锥度公差及圆锥表面粗糙度要求莫氏圆锥号莫氏圆锥号莫氏圆锥号莫氏圆锥号0 01 12 23 34 45 56 6公称锥度公称锥度公称锥度公称锥度2585425854251262512625141251412523225232258312583130053300532591225912公公公公 称称称称 锥锥锥锥 度度度度1:19.2121:19.212=0.05205=0.052051:20.0471:20.047=0.04988=0.049881:20.0201:20.020=0.04995=0.049951:19.9221:19.922=0.050196=0.0501

13、961:19.2541:19.254=0.051938=0.0519381:19.0021:19.002=0.0526265=0.05262651:19.1801:19.180=0.05214=0.05214锥度锥度锥度锥度公差公差公差公差外圆锥外圆锥外圆锥外圆锥+0.0005+0.0005+0.0004+0.0004+0.0004+0.0004+0.0003+0.0003+0.0003+0.0003+0.0002+0.0002+0.0002+0.0002内圆锥内圆锥内圆锥内圆锥-0.0005-0.0005-0.0004-0.0004-0.0004-0.0004-0.0003-0.0003-0

14、.0003-0.0003-0.0002-0.0002-0.0002-0.0002莫氏工具圆锥锥度公差一览表莫氏工具圆锥锥度公差一览表定心结合定心结合定心结合定心结合紧密结合紧密结合紧密结合紧密结合固定结合固定结合固定结合固定结合支承面支承面支承面支承面工具圆锥工具圆锥工具圆锥工具圆锥面面面面其其其其 他他他他表面粗糙度表面粗糙度表面粗糙度表面粗糙度RaRaRaRa值不大于（微米）值不大于（微米）值不大于（微米）值不大于（微米）外表面外表面外表面外表面0.40.41.61.60.10.10.40.40.40.40.40.40.40.41.61.66.36.3内表面内表面内表面内表面0.80.83

15、.23.20.20.20.80.80.60.60.80.80.80.81.61.66.36.3圆锥表面粗糙度要求圆锥表面粗糙度要求本讲稿第十六页，共十九页圆锥的检测方法圆锥的检测方法圆锥的检测方法圆锥的检测方法量规检验法量规检验法量规检验法量规检验法 大批量生产条件下，大批量生产条件下，圆锥的检验多用圆锥量圆锥的检验多用圆锥量规。规。圆锥量规用来检验圆锥量规用来检验实际内、外圆锥工件的实际内、外圆锥工件的锥度和直径偏差。检验锥度和直径偏差。检验内圆锥用圆锥塞规，检内圆锥用圆锥塞规，检验外圆锥用圆锥环规，验外圆锥用圆锥环规，如图示。如图示。圆锥量规Z圆锥塞规Z圆锥环规本讲稿第十七页，共十九页 间

16、接测量法间接测量法 通过平板、量块、正弦规、指示计和滚通过平板、量块、正弦规、指示计和滚柱（或钢球）等常用计量器具组合，测量锥度柱（或钢球）等常用计量器具组合，测量锥度或角度有关的尺寸，按几何关系换算出被测的或角度有关的尺寸，按几何关系换算出被测的锥度或角度。锥度或角度。左图示是用正弦规测量外圆锥度：左图示是用正弦规测量外圆锥度：1 1）测量前，按公式）测量前，按公式h h=LsinLsin（式中（式中为公为公称圆锥角；称圆锥角；L L为正弦规两圆柱中心距）计算并为正弦规两圆柱中心距）计算并组合量块组；组合量块组；2 2）按左图示进行测量。工件锥度偏差）按左图示进行测量。工件锥度偏差C=(ha

17、C=(hah hb b)式中式中haha、h hb b分别为指示表在分别为指示表在a a、b b两点的两点的读数，为读数，为a a、b b两点间距离。两点间距离。habl用正弦规测量锥度圆锥的检测方法本讲稿第十八页，共十九页角度与锥度的测量小结角度与锥度的测量小结角度与锥度的测量小结角度与锥度的测量小结1 1圆锥结合的特点圆锥结合的特点 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。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。2 2主要术语主要术语 圆锥结合的主要术语有：圆锥角圆锥结合的主要术语有：圆锥角、圆锥直径（最大圆锥直径、圆锥直径（

18、最大圆锥直径D D、最小圆锥直径、最小圆锥直径d d）、锥度）、锥度C C、公、公称圆锥、实际圆锥、实际圆锥直径称圆锥、实际圆锥、实际圆锥直径3 3圆锥公差圆锥公差 圆锥公差圆锥公差（GB/T11334GB/T1133420052005）规定了四项圆锥公差及两种圆锥公差给定方法。）规定了四项圆锥公差及两种圆锥公差给定方法。4 4圆锥配合圆锥配合 圆锥配合的种类分为三种，分别是间隙配合、过盈配合、紧密配合（也称过渡配合）。圆锥配合有别于圆柱圆锥配合的种类分为三种，分别是间隙配合、过盈配合、紧密配合（也称过渡配合）。圆锥配合有别于圆柱配合的主要特点是：通过内、外圆锥相对轴向位置调整间隙或过盈，可得到不同配合性质的配合。配合的主要特点是：通过内、外圆锥相对轴向位置调整间隙或过盈，可得到不同配合性质的配合。5 5重点掌握圆锥的检测方法有量规检验法和间接测量法。重点掌握圆锥的检测方法有量规检验法和间接测量法。6 6、重点掌握常用测量器具：直角尺、万能量游标角器等认识和使用。、重点掌握常用测量器具：直角尺、万能量游标角器等认识和使用。本讲稿第十九页，共十九页