13第7章 圆锥结合的精度设计与检测

1．公称圆锥 即设计时给定的圆锥它是一种理想形状的圆锥 它可以由一个公称圆锥直径、公称圆锥角或公称锥度和公称圆锥度三个基本要素确定
2．实际圆锥 实际圆锥是实际存在可通过测量得到的圆锥如图所示在实际圆锥上测量得到的直径称为实际圆锥直径da图a在实际圆锥的任一轴截面内分别包容圆锥上对应两条实际素线且距离为最小的两对平行直线之间的夹角称为实际圆锥角αa图b在不同的轴向截面内实际圆锥角不一定相同
圆锥公差的标注
未注公差角度尺寸的极限偏差
圆锥配合的术语及定义
1．圆锥配合的种类 圆锥配合是指基本圆锥相同的内、外圆锥直径之间由于结合松紧的不同所形成的相互关系可分为三类 1间隙配合配合时具有一定的间隙用于作相对运动的圆锥配合如车床主轴的圆锥轴颈与滑动轴承的配合 2过渡配合配合时间隙等于零或稍有过盈的配合用于保证定心精度和要求密封性的配合也称紧密配合如各种气密或水密装置通常配对研磨不具有互换性 3过盈配合配合时具有一定的过盈用于定心和传递转矩的配合如带柄铰刀、扩孔钻的锥柄与机床主轴锥孔的配合
圆锥公差的术语及定义
圆锥直径公差TD
极限圆锥和极限圆锥直径 与公称圆锥共轴且圆锥角相等直径分别为上极限直径和下极限直径的两个圆锥在垂直圆锥轴线的任一截面上这两个圆锥的直径差都相等如图所示极限圆锥上的任一直径Dmax 、Dmin和dmax 、dmin 称为极限圆锥直径
圆锥直径公差TD和圆锥直径公差区 圆锥直径允许的变动量称为圆锥直径公差用符号TD表示且是绝对值圆锥直径公差在整个圆锥长度内都适用两个极限圆锥所限定的区域称为圆锥直径公差区
Excellent handout t械行业中圆锥配合是机械设备常用的典型结构圆锥配合的特点是：可自动定心对中性良好而且装拆简便配合间隙或过盈的大小可以自由调整能利用自锁性来传递扭矩以及具有良好的密封性等优点但是圆锥配合在结构上比较复杂其加工和检测较困难

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。

表7－20 平键的公称尺寸和槽深的尺寸 及极限偏差(P156) 表7－21 平键、键及键槽剖面尺寸及公 差(P157)
7.2 键结合的互换性
二、花键配合
1、花键按键齿形分类
花的优点：定心精度高；导向性好；承载能力强 矩形花键联结应用最广泛
7.2 键结合的互换性
2、矩形花键的基本尺寸及定心方式
/P0 轴承外径Dmp的公差带
/P5
D
/P6
/P5
/P4 /P2
+ 0 － + 0 －
d
/P0
/P6
/P4 /P2
轴承公差带的特点是：
轴承内径dmp的公差带
1、所有公差带是单向负偏差，上偏差为0 ； 2、上下偏差所限制的是平均直径的实际偏差。 注意：内径用d表示，外径用D表示，与前面的孔轴规 定的表示方法不一致
机械精度设计与检测
中南大学出版社
第七章
典型结合件的精度设计及其检测
本章主要内容
一、滚动轴承配合的精度设计 二、键结合的互换性 三、螺纹结合的互换性 四、圆锥结合的互换性
重点要求
抓住每种零部件的公差特点； 掌握各结合的配合的选择及应用； 掌握各结合公差带及配合的图样标注方法。
7.1 滚动轴承配合的精度设计
6 28g 5 32a11 7 f 7 H6 H 10 H9 6 28 32 7 g5 a11 f7
花键副：
7.2 键结合的互换性
矩形花键连接的图样标注
表示方法为：
N×d×D×B＝6×23×26×6
本节结束
7.3 螺纹结合的互换性
一、螺纹结合的特点
根据螺纹的用途，可将其分为以下三类：
牙型角α、牙侧角α1、α2 旋合长度

8.2 圆锥配合及影响因素分析
【本节要求】 ➢ 掌握圆锥配合的类型及形成方式。 ➢ 了解圆锥使用要求及影响因素。
1．圆锥结合的类型
内外圆锥结合形成3种配合类型：间隙 配合、过盈配合和紧密配合。
在装配和使用过程中其间隙量和过盈 量可通过内外锥的轴向位移得到调整，这 是圆锥连接的一个突出特点。
1．圆锥公差项目及精度等级
圆锥是多参数结构，为了实现配合， 国家标准GB/T 11334—2005给定了4项圆 锥公差：圆锥直径公差TD、给定截面圆锥 直径公差TDS、圆锥角公差AT和圆锥形状 公差TF。
（1）圆锥直径公差TD。圆锥直径公差TD 是指圆锥直径的允许变动量，即允许圆
锥直径的最大值与最小值之差。
（a）圆锥素线直线度误差 （b）圆锥横截面圆度误差
图8-4 圆锥形状误差
由此可见，实际加工中圆锥的直径
误差、锥角误差和形状误差都对圆锥连 接的正常工作造成影响，因此应规定相 应公差加以限制。
8.3 圆锥公差及选用
【本节要求】 ➢ 掌握圆锥公差项目、给定方法及在图样
上的标注。 ➢ 掌握圆锥公差的选用。
（3）对于非配合外圆锥。同圆柱公差， 一般选用基本偏差js。
8.4 圆锥精度检测
【本节要求】 ➢ 掌握圆锥精度检测的内容以及检测方法。
圆锥精度检测主要包括锥度检测、圆 锥角偏差检测和直径偏差检测等。
由于采用直接法测量有困难，生产 上多采用间接测量法。
间接法是用量具测量与锥度有一定 函数关系的尺寸，然后通过函数关系计 算出被测锥度或锥度偏差。
影响圆锥配合表面接触均匀性的主要 因素有：锥角误差和形状误差。
因此，影响圆锥结合的主要因素是： 直径误差、锥角误差和形状误差。
（2）影响因素分析—误差分析。 ① 直径误差分析。 ② 锥角误差分析。 实际上直径误差和锥角误差同时存 在，会对基面距产生综合影响。