第八章 圆锥的公差配合及检测

1、第八章 圆锥的公差配合及检测1学习目的与要求：学习目的与要求： 掌握圆锥结合的特点、基本功能要求和配合的形掌握圆锥结合的特点、基本功能要求和配合的形成方法，为合理选用圆锥的公差与配合，进行圆锥尺寸成方法，为合理选用圆锥的公差与配合，进行圆锥尺寸精度设计打下基础。精度设计打下基础。主要内容：主要内容：8.1 锥度与锥角锥度与锥角8.2 圆锥公差圆锥公差8.3 圆锥配合圆锥配合 8.4 锥度的测量锥度的测量第八章 圆锥的公差配合及检测2相关标准相关标准GB/T1572001圆锥的锥度与角度系列圆锥的锥度与角度系列GB/T113342005圆锥公差圆锥公差GB/T123602005圆锥配合圆锥配合G

2、B/T118522003圆锥量规公差与技术条件圆锥量规公差与技术条件第八章 圆锥的公差配合及检测3圆锥结合的圆锥结合的特点特点：（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，可以调整可以调整间隙或过盈间隙或过盈来满足不同的工作要求；能补偿磨损，来满足不同的工作要求；能补偿磨损，延长使用寿命。延长使用寿命。（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。可以调整，因而可以消除间隙，实现内外圆锥轴线的对中。容易拆卸，且经容易拆卸，且经多次拆卸不降

3、低多次拆卸不降低同轴度。同轴度。（3）圆锥结合具有较好的）圆锥结合具有较好的自锁性自锁性和和密封性密封性。（4）能传递一定的）能传递一定的扭矩扭矩，传递副传递副简单可靠简单可靠，装卸方便；，装卸方便；（5）结构复杂）结构复杂，影响互换性的参数比较多，加工和检验，影响互换性的参数比较多，加工和检验都比较困难，都比较困难，不适合不适合与孔轴与孔轴轴向轴向相对位置要求较高相对位置要求较高的场合。的场合。第八章 圆锥的公差配合及检测48.1 锥度与锥角锥度与锥角一、常用术语及定义一、常用术语及定义1.圆锥表面圆锥表面 2. 圆锥圆锥 3.圆锥角圆锥角4.圆锥直径圆锥直径 最大圆锥直径、最小圆锥直径、最

4、大圆锥直径、最小圆锥直径、给定截面给定截面圆锥直径圆锥直径5.圆锥长度圆锥长度L6. 锥度锥度C2cot21:1tan2LdDC第八章 圆锥的公差配合及检测5二、锥度与锥角系列二、锥度与锥角系列 分分一般用途一般用途与与特殊用途特殊用途1、一般用途圆锥的锥度和锥角、一般用途圆锥的锥度和锥角GB/T157-2001，适用于适用于一般机械零件中的光滑圆锥表面，一般机械零件中的光滑圆锥表面，不适用棱锥、锥螺纹和锥齿轮等零件。不适用棱锥、锥螺纹和锥齿轮等零件。1）锥度）锥度C：1:5001:0.28865712）锥角：）锥角：652.5295120o 系列系列1 1：120o，90o，60o，45o，

5、30o，1:3，1:5，1:10等等 系列系列2：75o，1:4，1:6，1:7，1:8，1:12，1:15 设计时，设计时，优先选用第一系列优先选用第一系列，当不满足要求时，才选，当不满足要求时，才选用第二系列。用第二系列。锥度与锥角的锥度与锥角的应用应用见见。第八章 圆锥的公差配合及检测6二、锥度与锥角系列二、锥度与锥角系列2、特殊用途圆锥的锥度与锥角、特殊用途圆锥的锥度与锥角分别适用于纺织机械和附件、机床主轴、分别适用于纺织机械和附件、机床主轴、06号莫式锥度号莫式锥度等。等。第八章 圆锥的公差配合及检测78.2 圆锥公差圆锥公差一、有关圆锥公差的一、有关圆锥公差的术语及定义术语及定义1

6、、公称圆锥、公称圆锥2、极限圆锥、极限圆锥实际圆锥允许变动的界限。实际圆锥允许变动的界限。极限圆锥与公称圆锥顶角相等。极限圆锥与公称圆锥顶角相等。 设计给定的理想形状的圆锥。设计给定的理想形状的圆锥。可以用可以用两种形式两种形式确定：确定：1）以以一个公称圆锥直径一个公称圆锥直径（D，d，dx）、公称圆锥长度）、公称圆锥长度L、公称圆锥角公称圆锥角a、公称锥度、公称锥度C确定；确定；2）以两个公称圆锥直径和公称圆锥长度以两个公称圆锥直径和公称圆锥长度L确定。确定。第八章 圆锥的公差配合及检测83、圆锥直径公差、圆锥直径公差TD4、圆锥直径公差区、圆锥直径公差区5、圆锥角公差、圆锥角公差6、圆锥

7、角公差区、圆锥角公差区7、给定截面圆锥直径公差、给定截面圆锥直径公差TDS8、给定截面圆锥直径公差区、给定截面圆锥直径公差区9、圆锥的形状公差、圆锥的形状公差TF第八章 圆锥的公差配合及检测9二、圆锥公差项目、公差值和给定方法二、圆锥公差项目、公差值和给定方法1、圆锥公差项目和公差值、圆锥公差项目和公差值圆锥公差圆锥公差（GB/T11334-2005）规定了四项圆锥公差）规定了四项圆锥公差项目：项目：1）圆锥直径公差）圆锥直径公差TD2）圆锥角公差圆锥角公差AT3）圆锥的形状公差）圆锥的形状公差TF4）给定截面圆锥直径公差给定截面圆锥直径公差TDS第八章 圆锥的公差配合及检测10圆锥公差项目圆

8、锥公差项目圆锥公差项圆锥公差项目代号目代号定义定义公差值及有关规定公差值及有关规定（1 1）圆锥圆锥直径公差直径公差T TD及及圆锥直径圆锥直径公差区。公差区。 T TD是圆锥直径的是圆锥直径的允许变动量。允许变动量。 它它等于两个极限等于两个极限圆锥直径之差圆锥直径之差，并适，并适用于圆锥的全长。用于圆锥的全长。可表示为：可表示为： T TD=D=DmaxD Dmind dmaxd dmin 其公差区是由两其公差区是由两个极限圆锥所限度的个极限圆锥所限度的区域，如图所示。区域，如图所示。 T TD的公差等级和数值及以的公差等级和数值及以公差带的代号以公称圆锥直径公差带的代号以公称圆锥直径（一

9、般取最大圆锥直径（一般取最大圆锥直径D D）为公）为公称尺寸按称尺寸按GB/T1800.3-1998GB/T1800.3-1998极极限于配合限于配合标准规定选取。标准规定选取。 对于对于有配合有配合要求的圆锥，其要求的圆锥，其内、外圆锥直径公差带位置，按内、外圆锥直径公差带位置，按GBGB12360-199012360-1990圆锥配合圆锥配合中有中有关规定选取，关规定选取， 对于对于无配合无配合要求的圆锥，其要求的圆锥，其内外圆锥直径公差带位置，建议内外圆锥直径公差带位置，建议选用基本偏差选用基本偏差JSJS、jsjs确定内、外确定内、外圆锥的公差带位置。圆锥的公差带位置。第八章 圆锥的公

10、差配合及检测11图图85 极限圆锥与圆锥公差区极限圆锥与圆锥公差区第八章 圆锥的公差配合及检测12圆锥公差圆锥公差项目代号项目代号定义定义公差值及有关规定公差值及有关规定（2）圆）圆锥角公差锥角公差AT(AT或或ATD)及其及其公差区。公差区。 圆锥角的允许圆锥角的允许变动量变动量称为圆锥角称为圆锥角公差。公差。 其数值为上极其数值为上极限与下极限圆锥角限与下极限圆锥角之之差差。可表示为：可表示为：AT max min 圆锥角公差的圆锥角公差的公差区是两个机械公差区是两个机械圆锥角所限度的区圆锥角所限度的区域，如域，如图图86所示。所示。-AT共分为共分为12个公差等级，它们分个公差等级，它们

11、分别用别用AT1、 AT2、AT12表示，表示， 其中其中AT1精度最高精度最高，等级依次降低，等级依次降低，AT12精度最低精度最低 AT4AT4AT12AT12应用例：应用例：AT4AT4AT6AT6用于用于高精度的圆锥量和角度样板。高精度的圆锥量和角度样板。 AT7AT7AT9AT9用于工具圆锥、圆锥销、传递用于工具圆锥、圆锥销、传递大转矩的磨擦圆大转矩的磨擦圆 AT10AT10AT11AT11用于圆锥套、圆锥齿轮之类用于圆锥套、圆锥齿轮之类中等精度零件中等精度零件 AT12AT12用于低精度零件用于低精度零件 第八章 圆锥的公差配合及检测13图图86 极限圆锥角与圆锥角公差区极限圆锥角

12、与圆锥角公差区(单向单向)第八章 圆锥的公差配合及检测14图图88 圆锥角的极限偏差圆锥角的极限偏差(双向双向)第八章 圆锥的公差配合及检测15圆锥公差圆锥公差项目代号项目代号定义定义公差值及有关规定公差值及有关规定（3）圆）圆锥的形锥的形状公差状公差TF 包括：包括：圆锥素圆锥素线直线度公差线直线度公差和和截截面圆度公差面圆度公差，如图，如图85所示所示 TF在一般情况下，不单独给出，而是在一般情况下，不单独给出，而是由对应的两极限圆锥公差带限制；当对形由对应的两极限圆锥公差带限制；当对形状精度有更高要求时，应单独给出相应的状精度有更高要求时，应单独给出相应的形状公差。其数值可从形状公差。其

13、数值可从GB/T11841996形状和位置公差形状和位置公差 未注公差未注公差附录中选取，附录中选取，但应不大于圆锥直径公差值的一半。但应不大于圆锥直径公差值的一半。（4）给给定截面定截面圆锥直圆锥直径公差径公差TDS及其及其公差区公差区 TDS指在指在垂直圆锥轴垂直圆锥轴线的给定截面内，线的给定截面内，圆锥直径的允许变圆锥直径的允许变动量动量；给定截面圆；给定截面圆锥直径公差区是在锥直径公差区是在给定圆锥截面内，给定圆锥截面内，由直径等于两极限由直径等于两极限圆锥直径的同心圆圆锥直径的同心圆所限定的区域，如所限定的区域，如图图87所示。所示。 TDS=dxmaxdxmin TDS它是以给定截

14、面圆锥直径它是以给定截面圆锥直径dx为公称为公称尺寸，尺寸，按按GB/T1800.3-1998极限与配合极限与配合中规定的标准公差中规定的标准公差选择选择。 要注意要注意Tds与圆锥直径公差与圆锥直径公差TD的区别，的区别，TD对整个圆锥对整个圆锥上任意截面的直径都起作用，上任意截面的直径都起作用，其公差区限度的是空间区域，而其公差区限度的是空间区域，而TDS只对只对给定的截面给定的截面起作用，其公差区限度的是平起作用，其公差区限度的是平面区域。面区域。图图85第八章 圆锥的公差配合及检测16图图87 给定截面圆锥直径公差与公差区给定截面圆锥直径公差与公差区第八章 圆锥的公差配合及检测172、

15、圆锥、圆锥公差公差的给定方法（两种）的给定方法（两种）图图89 用圆锥直径误差用圆锥直径误差TD控制圆锥误差控制圆锥误差方法一：方法一：给出圆锥的理论正确给出圆锥的理论正确圆锥角圆锥角(或锥度C)和圆锥直径公差TD,由TD确定两个极限圆锥，所给出的圆锥直径公差具有综合性。第八章 圆锥的公差配合及检测18a）标注）标注 b）公差区）公差区圆锥公差给定方法方法一（圆锥公差给定方法方法一（包容要求包容要求）标注。）标注。第八章 圆锥的公差配合及检测19圆锥公差给定方法方法二圆锥公差给定方法方法二标注标注图图810 给定截面圆锥给定截面圆锥直径公差直径公差TDS与圆锥角公与圆锥角公差差AT的关系的关系

16、方法二方法二：同时给出给定截面圆锥直径公差：同时给出给定截面圆锥直径公差TDS和圆锥角公和圆锥角公差。差。第八章 圆锥的公差配合及检测201.1.圆锥配合的定义和种类圆锥配合的定义和种类-基本尺寸相同的内、外圆锥直径之基本尺寸相同的内、外圆锥直径之 间，由于间，由于结合不同结合不同所形成的相互关系所形成的相互关系 。 间隙配合间隙配合 过盈配合过盈配合 过渡配合过渡配合8.3 圆锥配合圆锥配合第八章 圆锥的公差配合及检测212.圆锥配合的形成圆锥配合的形成-圆锥配合的间隙或过盈的大小可由圆锥配合的间隙或过盈的大小可由内、内、 外圆锥间的轴向相对位置外圆锥间的轴向相对位置的的改变改变来调整。来调

17、整。 结构型圆锥配合结构型圆锥配合 位移型圆锥配合位移型圆锥配合第八章 圆锥的公差配合及检测22第八章 圆锥的公差配合及检测234. 极限轴向位移和轴向位移公差极限轴向位移和轴向位移公差maxEaaminTEE极限轴向位移极限轴向位移 - 相互结合的内、外圆锥从实际初始位置相互结合的内、外圆锥从实际初始位置移动到终止位置的距离所允许的界限。移动到终止位置的距离所允许的界限。最小轴向位移最小轴向位移Eamin - 在终止位置得到最小间隙在终止位置得到最小间隙Xmin或最或最小小 过盈过盈Ymin的轴向位移的轴向位移最大轴向位移最大轴向位移Eamax -在终止位置得到最大间隙在终止位置得到最大间隙

18、Xmax或最大或最大过盈过盈Ymax的轴向位移的轴向位移，实际轴向位移应在实际轴向位移应在Eamin至至Eamax范围内。范围内。轴向位移公差轴向位移公差TE - 轴向位移允许的变动量称为轴向位移允许的变动量称为TE ，它，它等于最大轴向位移与最小轴向位移之差，即等于最大轴向位移与最小轴向位移之差，即第八章 圆锥的公差配合及检测24对于间隙配合对于间隙配合CXXTCXECXEmasEanaxa/minmaxminmin对于过盈配合对于过盈配合CYYTCYECYEmasEanaxa/minmaxminmin式中式中 C轴向位轴向位移移折算为径向位移的系数，即等折算为径向位移的系数，即等于锥度于锥

19、度。 第八章 圆锥的公差配合及检测25 结构型圆维配合的配合性质由相互结合的内、外圆锥直径结构型圆维配合的配合性质由相互结合的内、外圆锥直径公差带之间的关系决定。公差带之间的关系决定。内圆锥直径公差带内圆锥直径公差带（孔）（孔）在外圆锥直径公差带在外圆锥直径公差带（轴）（轴）之上时之上时为为间隙配合间隙配合；内圆锥直径公差带在外圆锥直径公差带之下时为内圆锥直径公差带在外圆锥直径公差带之下时为过盈配合过盈配合；内、外圆锥直径公差带交叠时内、外圆锥直径公差带交叠时为过渡配合为过渡配合。5.圆锥直径公差带的选择圆锥直径公差带的选择第八章 圆锥的公差配合及检测26 结构型圆锥配合的内、外圆锥直径差值和

20、基本偏差可结构型圆锥配合的内、外圆锥直径差值和基本偏差可以分别从以分别从GB/T18003-1998规定的标准公差系列和基本偏差规定的标准公差系列和基本偏差系列中选取。公差带可以从系列中选取。公差带可以从GB/T18011999规定的公差带规定的公差带中选取。倘若中选取。倘若GB/T18011999中规定的公差带不能满足设中规定的公差带不能满足设计要求，则可按计要求，则可按GB/T1800.3-1998中规定的任一标准公差和中规定的任一标准公差和任一基本偏差组成所需要的公差带。任一基本偏差组成所需要的公差带。 结构型圆锥配合也分为结构型圆锥配合也分为基孔制配合和基轴制基孔制配合和基轴制配合。为配合。为了减少定值刀具、量规的规格和数目，获得最佳技术经济了减少定值刀具、量规的规格和数目，获得最佳技术经济效益，应优先选用效益，应优先选用基孔制基孔制配合。配合。第八章 圆锥的公差配合及检测27 位移型圆锥配合的配合性质由内、外圆锥接触时的初位移型圆锥配合的配合性质由内、外圆锥接触时的初始位置开始的始位置开始的轴向位移轴向位移决定决定, 或者由装配力决定。因此，内、或者由装配力决定。因此，内、外圆锥直径公差带仅影响装配时的