机械精度设计基础(第四版)课件：圆锥配合的公差配合与检测

延时

圆锥配合的公差配合与检测

一、圆锥配合的分类和基本参数1.圆锥配合的分类（1）间隙配合

间隙大小可以调整，相互配合的内、外圆锥能相对运动。如机床顶尖等。（2）紧密配合

配合很严密，可以防止漏气、漏水。如内燃机阀门与阀座等。（3）过盈配合

配合具有自锁性，过盈量大小可调，用以传递扭矩，且装卸方便。如机床主轴锥孔与刀具锥柄配合等。

圆锥配合的公差配合与检测

2．圆锥配合的特点（1）圆锥配合具有较高的同轴度，对中性好。

内、外圆锥的轴向移动，可使配合件的轴线自动对中。

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2．圆锥配合的特点（2）配合性质可以调整。

在圆锥配合中，通过改变内、外圆锥轴向相对位置，可以改变配合间隙或过盈的大小，从而改变配合的性质。（3）密封性好。

内、外圆锥的表面经过配对研磨后，具有良好的自锁性和密封性。

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3．圆锥配合的基本参数(1)圆锥角通过圆锥轴线的截面内，两条素线之间的夹角，用α表示。(2)圆锥素线角指圆锥素线与其轴线之间的夹角，它等于圆锥角之半α/2。

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(3)圆锥直径圆锥直径是指与圆锥轴线垂直截面内的直径。圆锥的公称直径：

内圆锥的最大直径Di

外圆锥的最小直径de。内、外圆锥的最大直径Di、De内、外圆锥的最小直径di、de给定截面x处圆锥直径dx

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(4)圆锥长度L指圆锥的最大直径截面与最小直径截面之间的轴向距离。(5)圆锥配合长度H指内、外圆锥配合面的轴向距离。

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(6)锥度C垂直于圆锥轴线的两个圆锥截面直径之差与该两截面间的轴向距离之比。如C=1:20或C=1/20等

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（7-30）

(7)基面距a指相互配合的内、外圆锥基准面间的距离。

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(8)轴向位移Ea指相互配合的内、外圆锥，从实际初始位置（Pa）到终止位置（Pf）移动的距离。

圆锥配合的公差配合与检测

一般用途圆锥的锥度与锥角系列见表7-34

圆锥配合的公差配合与检测

特殊用途圆锥的锥度与锥角系列见表7-35

圆锥配合的公差配合与检测二、圆锥公差GB/T11334-2005《圆锥公差》规定了圆锥公差的项目、给定方法和公差数值；适用于锥度C从1:3至1:500、圆锥长度L从6mm至630mm的光滑圆锥。圆锥公差分为：圆锥直径公差、圆锥角公差、圆锥的形状公差及给定截面圆锥直径公差。

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1.圆锥直径公差TD圆锥直径公差是指圆锥直径的允许变动量，即上极限圆锥直径Dmax(

dmax)与下极限圆锥直径Dmin(dmin)之差。极限圆锥是与公称圆锥同轴且圆锥角相等，直径分别为上极限尺寸和下极限尺寸的两个圆锥。两个极限圆锥所限定的区域就是圆锥直径公差区。

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2.圆锥角公差AT圆锥角公差是指圆锥角允许的变动量，即上极限圆锥角αmax与下极限圆锥角αmin之差。在圆锥轴向截面内，由上极限圆锥角和下极限圆锥角所限定的区域称为圆锥角公差区。

圆锥配合的公差配合与检测圆锥角公差数值表国标规定，圆锥角公差AT共分12个公差等级，用符号AT1，AT2，……AT12表示.AT4~AT9圆锥角公差数值见表7-36。

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3.圆锥的形状公差TF圆锥的形状公差：包括圆锥素线直线度公差、倾斜度公差和圆度公差等。对于要求不高的圆锥工件，其形状误差一般也用直径公差TD控制。对于要求较高的圆锥工件，应按要求单独给定形状公差TF，TF的数值按GB/T1184-1996选取。

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4.给定截面圆锥直径公差TDS指在垂直圆锥轴线的给定截面内，圆锥直径的允许变动量。其圆锥直径公差区为在给定的圆锥截面内，由两个同心圆所限定的区域。用于圆锥有特殊需求的阀类零件中，在配合圆锥的给定截面上接触良好，保证密封性，但必须同时规定锥角公差AT。

圆锥配合的公差配合与检测

圆锥公差的给定方法（1）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。此时，圆锥角偏差和圆锥形状误差均应在极限圆锥所限定的区域内。（2）给出给定截面圆锥直径公差TDS和圆锥角公差AT。此时，给定截面圆锥直径和圆锥角应分别满足这两项公差的要求。

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三、圆锥配合

圆锥配合的基准制分基孔制和基轴制，国标推荐优先采用基孔制。圆锥公差按给出圆锥的公称圆锥角α（锥度C）和圆锥直径公差TD，由TD确定两个极限圆锥。

圆锥配合的公差配合与检测此时，圆锥角偏差和圆锥的形状误差均应控制在两个极限圆锥所限定的区域内。

1.圆锥配合的特征根据相互配合的内、外圆锥轴向位置确定方法的不同，圆锥配合有结构型圆锥配合和位移型圆锥配合两种。

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结构型圆锥配合（1）圆锥轴肩结构确定装配位置，可获得间隙配合、过渡配合和过盈配合。（2）圆锥基准平面尺寸确定装配位置，可得到间隙配合、过渡配合和过盈配合。

圆锥配合的公差配合与检测(a)间隙配合(b)过盈配合

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位移型圆锥配合（3）内、外圆锥由实际初始位置Pa，作一定轴向位移Ea，可得到间隙配合和过盈配合。（4）内、外圆锥由实际初始位置Pa，施加装配力产生轴向位移，只能得到过盈配合。

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2.圆锥直径配合量TDf指圆锥配合在直径上允许的间隙或过盈的变动量。过盈配合：TDf=|Ymax-Ymin|(1)结构型圆锥配合：TDf=内、外圆锥直径公差间隙配合：TDf=|Xmax-Xmin|

圆锥配合的公差配合与检测过渡配合：TDf=|Xmax-Ymax|TDf=TDi+Tde（7-35）

(2)位移型圆锥配合其圆锥直径配合量TDf等于最大间隙（过盈）与最小间隙（过盈）之差的绝对值，也等于轴向位移公差TE和锥度C之积，即：TDf=|Xmax-Xmin|=|Ymax-Ymin|TDf=C·TE（7-36）

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3.圆锥配合的一般规定（1）对于结构型圆锥配合推荐优先采用基孔制，内、外圆锥公差带代号及配合按GB/T1801-2009选取。如GB/T1801-2009给出的常用配合仍不能满足需要，可按GB/T1800.2-2009规定的基本偏差和标准公差选取符合要求的公差带和配合。

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（2）位移型圆锥配合内圆锥直径公差带的基本偏差代号推荐选用H和JS。

圆锥配合的公差配合与检测外圆锥直径公差带的基本偏差代号推荐选用h和js。其轴向位移的极限值（Eamin、Eamax）按GB/T1801-2009规定的极限间隙或极限过盈来计算。

间隙配合的轴向位移

圆锥配合的公差配合与检测（7-37）（7-38）（7-39）过盈配合的轴向位移

圆锥配合的公差配合与检测（7-40）（7-41）（7-42）

四、圆锥的公差注法1.基本锥度法基本锥度法通常适用于有配合要求的结构型内、外圆锥。给定圆锥直径公差，则圆锥的直径偏差、圆锥角偏差和圆锥形状误差都由圆锥直径公差控制。

圆锥配合的公差配合与检测

给定截面圆锥直径公差，可以保证两个相互配合的圆锥在规定的截面上具有良好的密封性。

圆锥配合的公差配合与检测相配合圆锥的公差注法标注某一直径所处的轴向尺寸

圆锥配合的公差配合与检测图7-62相配合圆锥公差的标注标注某一轴向位置处的直径尺寸

2.公差锥度法公差锥度法仅适用于对某些给定截面圆锥直径有较高要求的圆锥和密封及非配合圆锥。公差锥度法是直接给出圆锥直径公差和圆锥角公差，不构成二同轴圆锥面公差带的标注方法。TDS和AT各自分别规定，分别满足要求，按照独立原则解释。

圆锥配合的公差配合与检测

公差锥度法标注圆锥直径误差和圆锥角误差应分别满足图样规定的公差要求。

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3.未注公差角度尺寸的极限偏差国标GB/T1804-2000对于金属切削加工件的角度，规定了未注公差角度的极限偏差。未注角度尺寸公差等级分为精密级（f）、中等级（m）、粗糙级（c）、最粗级（v）4个等级。例如选用中等级时，则在图样或技术文件上可表示为：GB/T1804-m。

圆锥配合的公差配合与检测五、锥度与圆锥角的检测

圆锥配合的公差配合与检测1.用通用量仪直接测量对于精度要求不是太高的圆锥零件，常用万能量角器直接测量其斜角或锥角，分度值有2’、5’两种。对于精度要求较高的圆锥零件，常用光学分度头或测角仪进行测量。光学分度头的测量范围0°~360°，分度值有10”、5”、2”、1”等。

2.用通用量具间接测量

圆锥配合的公差配合与检测根据被测圆锥的线性尺寸与圆锥角之间的函数关系，通过测量e、f点线性尺寸的差值，然后计算出被测圆锥角的大小。

3.用量规检验通过涂色检查接触线的长度，可检验圆锥角偏差。用圆锥量规还可检验圆锥的基面距偏差。

圆锥配合的公差