第7章 圓錐的公差與配合

1、華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院1第第7章章 圓錐的公差與配合圓錐的公差與配合7.1 圓錐與圓錐配合1. 圓錐配合的特點(diǎn)（1）容易實(shí)現(xiàn)緊密配合。（2）配合形成的間隙或過盈可以方便地調(diào)整。（3）可自動定心。（4）圓錐結(jié)合的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，加工和檢測也較為困難，故不如圓柱配合應(yīng)用廣泛。圖7-1 圓柱配合和圓錐配合對比華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院2第七章第七章 圓錐的公差與配合圓錐的公差與配合2. 圓錐及其配合的基本參數(shù)圓錐的基本參數(shù)。（1）圓錐角。（2）圓錐素線角/2。（3）圓錐直徑。（4）圓錐長度。（5）錐度。C =(D - d)/L2t

2、an(/2)。常用比例表示。圖7-2 圓錐的基本參數(shù)華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院3第七章第七章 圓錐的公差與配合圓錐的公差與配合圓錐配合的基本參數(shù)。（1）圓錐配合長度。內(nèi)、外圓錐配合面間的軸向距離，用H表示。（2）基面距。相互結(jié)合的內(nèi)、外圓錐基面間的距離，用a表示?；婢嘤脕泶_定內(nèi)、外圓錐的軸向相對位置?；婢嗟奈恢萌Q于所指定的基本直徑。若以內(nèi)圓錐最大直徑Di為基本直徑，則基面距在大端；若以外圓錐最小直徑de為基本直徑，則基面距在小端。圖7-3 圓錐配合的基本參數(shù)華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院4第七章第七章 圓錐的公差與配合圓錐的

3、公差與配合3.圓錐配合種類與用途（1）間隙配合。內(nèi)、外圓錐之間具有間隙，它可在裝配過程中通過調(diào)整軸向相對位置獲得，精細(xì)的調(diào)整可以得到很合適的松緊，磨損后間隙的改變亦很容易得到調(diào)整，這類配合常用于機(jī)床主軸錐形軸頸與軸承套的可調(diào)間隙的裝配。（2）緊密配合。內(nèi)、外圓錐面貼緊，具有很好的密封性，可以防止液體、氣體的泄漏。這類配合可用于管道接頭或閥門，如內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)、排氣閥與閥體，燃?xì)馄骶咧械臍饴烽_關(guān)以及液壓氣動管路接頭。（3）過盈配合。較大的軸向壓緊力可以得到有過盈的配合，既可自動定心又可自鎖，同時可以傳遞較大的扭矩，非常適用于經(jīng)常需要拆換刀具等的安裝結(jié)構(gòu)，還可以用于錐銷定位、車床尾架頂尖的安裝等。由于

4、圓錐結(jié)合的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，影響配合的因素除直徑尺寸外，還有角度因素，加上加工檢驗也較困難，所以圓錐配合主要用在較重要或有特殊要求的結(jié)構(gòu)上。華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院5第七章第七章 圓錐的公差與配合圓錐的公差與配合4. 圓錐配合的形成方法及使用要求（1）由內(nèi)、外圓錐的結(jié)構(gòu)確定裝配的最終位置而形成配合。圖7-4所示為由軸肩接觸確定最終位置的示例。（2）由內(nèi)、外圓錐基準(zhǔn)平面之間的尺寸確定裝配后的最終位置而獲得的配合。圖7-5所示為由結(jié)構(gòu)尺寸a得到過盈配合的示例。 圖7-4 由軸肩接觸確定最終位置 圖7-5 由結(jié)構(gòu)尺寸確定最終位置華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大

5、學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院6第七章第七章 圓錐的公差與配合圓錐的公差與配合4. 圓錐配合的形成方法及使用要求（3）由內(nèi)、外圓錐實(shí)際初始位置Pa開始，作一定的相對軸向位移Ea而形成的配合。這種形成方式可得到間隙或過盈配合，圖7-6所示為間隙配合的示例。實(shí)際初始位置是指在不施加力的情況下相互結(jié)合的內(nèi)、外圓錐表面接觸時的軸向位置。（4）由內(nèi)、外圓錐實(shí)際初始位置Pa開始，施加一定裝配力產(chǎn)生軸向位移而形成配合，這種方式只能得到過盈配合，如圖7-7所示。 圖7-6 作一定軸向位移確定軸向位置 圖7-7 施加一定裝配力確定軸向位置華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院7第七章第七章 圓錐的公

6、差與配合圓錐的公差與配合5. 錐度與錐角系列（1）一般用途圓錐的錐度與錐角 表7-1 般用途圓錐的錐度與錐角（摘自GB/T 157-2001）華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院8第七章第七章 圓錐的公差與配合圓錐的公差與配合5. 錐度與錐角系列 表7-2 一般用途圓錐的應(yīng)用情況華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院9第七章第七章 圓錐的公差與配合圓錐的公差與配合5. 錐度與錐角系列（2）特殊用途圓錐的錐度與錐角 表7-3 特殊用途圓錐的錐度與錐角（摘自GB/T 157-2001）華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院10第七

7、章第七章 圓錐的公差與配合圓錐的公差與配合7.2 圓錐公差及其應(yīng)用1. 圓錐幾何誤差對圓錐配合的影響（1）直徑誤差的影響對于結(jié)構(gòu)型圓錐，由于基面距確定，直徑誤差影響圓錐配合的實(shí)際間隙或過盈的大小。影響情況和圓柱的一樣。對于位移型圓錐，直徑誤差影響圓錐配合的實(shí)際初始位置，影響裝配后的基面距。（2）圓錐角誤差的影響不管是哪種類型圓錐配合，圓錐角誤差都會影響接觸均勻性。對于位移型圓錐，有時還影響基面距。（3）圓錐形狀誤差對配合的影響圓錐形狀誤差是指素線直線度誤差和橫截面的圓度誤差，主要影響配合表面的接觸精度。對于間隙配合，它會使其間隙大小不均勻，磨損加快，影響使用壽命；對于過盈配合，它會使接觸面積減

8、小，傳遞轉(zhuǎn)矩減小，連接不可靠；對于緊密配合，它會影響其密封性。華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院11第七章第七章 圓錐的公差與配合圓錐的公差與配合2. 圓錐公差（1）圓錐直徑公差TD在圓錐任意一個徑向截面上允許直徑的變動量稱為圓錐直徑公差。其公差帶為兩個極限圓錐所限定的區(qū)域。極限圓錐是最大、最小極限圓錐的統(tǒng)稱，它們與基本圓錐共軸且圓錐角相等，在垂直于軸線的任意截面上兩圓錐的直徑差相等。圓錐直徑公差TD以圓錐大端直徑作為基本尺寸，按GB/T 1800規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差中選取，公差配合的標(biāo)注方法與圓柱體配合相同。圖7-8 圓錐直徑公差帶華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院

9、華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院12第七章第七章 圓錐的公差與配合圓錐的公差與配合2. 圓錐公差（2）圓錐角公差A(yù)T它是指圓錐角的允許變動量。圓錐角公差帶是兩個極限圓錐角所限定的區(qū)域。極限圓錐角是指允許的最大圓錐角max和最小圓錐角min（見圖7-9）。GB/T 11334-2005對圓錐角公差規(guī)定了12個等級，其中ATl為最高公差等級，其余依次降低。AT4AT8級圓錐角公差數(shù)值如表7-4所示。圖7-9 圓錐角公差帶華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院13第七章第七章 圓錐的公差與配合圓錐的公差與配合表7-4 圓錐角公差數(shù)值（摘自GB/T 11334-2005）華南理工大

10、學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院14第七章第七章 圓錐的公差與配合圓錐的公差與配合2. 圓錐公差（3）圓錐的形狀公差TF圓錐的形狀公差TF包括素線直線度公差和截面圓度公差，推薦按GB/T 1184-1996中附錄B“圖樣上注出公差值的規(guī)定”選取。（4）給定截面圓錐直徑公差TDS指在垂直于圓錐軸線的給定截面內(nèi)圓錐直徑的允許變動量，它僅適用于該給定截面的圓錐直徑。其公差帶是在給定的截面內(nèi)兩同心圓所限定的區(qū)域，如圖7-10所示。TDS公差帶所限定的是平面區(qū)城，TD公差帶限定的是空間區(qū)域。圖7-10 給定截面圓錐直徑公差帶華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院1

11、5第七章第七章 圓錐的公差與配合圓錐的公差與配合3. 圓錐公差的給定方法（1）給出圓錐的理論正確圓錐角（或錐度c）和圓錐直徑公差TD，由TD確定兩個極限圓錐。此時，圓錐角誤差和圓錐的形狀誤差均應(yīng)在極限圓錐所限定的區(qū)域內(nèi)，如圖7-11所示。通常適用于有配合要求的內(nèi)、外圓錐。圖7-11 標(biāo)注方法一的示例及公差帶華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院16第七章第七章 圓錐的公差與配合圓錐的公差與配合3. 圓錐公差的給定方法（2）給出給定截面圓錐直徑公差TDS和圓錐角公差A(yù)T是獨(dú)立的，應(yīng)分別滿足，如圖7-12所示。通常適用于對給定圓錐截面直徑有較高要求的情況。圖7-12 標(biāo)注方法

12、二的示例及公差帶華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院17第七章第七章 圓錐的公差與配合圓錐的公差與配合4. 圓錐公差的選用（1）直徑公差的選用（2）圓錐角公差的選用5. 未注公差角度的極限偏差未注公差角度的極限偏差與線性尺寸的未注公差一樣，屬于一般公差，它是在車間一般加工條件下可以保證的公差，不在圖樣上注出可使圖樣簡潔，使其他重要的角度公差要求更加明了。表7-5 未注公差角度的極限偏差（摘自GB/T 1804-2000）華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院18第七章第七章 圓錐的公差與配合圓錐的公差與配合7.3 圓錐角和錐度的測量1. 錐度和角度

13、的相對測量法用錐度或角度的定值量具與被測的錐度和角度相比較，用涂色法或光隙法估計被測錐度或角度的偏差。在成批生產(chǎn)中常用圓錐量規(guī)檢驗圓錐工件的錐度和基面距偏差。圓錐量規(guī)分為圓錐塞規(guī)和環(huán)規(guī)，圖7-13（a）所示為不帶扁尾的圓錐量規(guī)，如圖7-13（b）所示為帶扁尾的圓錐量規(guī)。華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院19第七章第七章 圓錐的公差與配合圓錐的公差與配合7.3 圓錐角和錐度的測量1. 錐度和角度的相對測量法除圓錐量規(guī)外，對于外圓錐還可以用錐度樣板（如圖7-15所示）檢驗，合格的外圓錐最小圓錐直徑應(yīng)處在樣板上兩條刻線之間，錐度的正確性利用光隙判斷。圖7-14 圓錐量規(guī)檢驗

14、示意圖圖7-15 錐度樣板華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院20第七章第七章 圓錐的公差與配合圓錐的公差與配合2. 錐度和角度的絕對測量法萬能角度尺結(jié)構(gòu)如下：基尺4固定在尺座3上，游標(biāo)1和扇形板6可以沿尺座移動，用制動頭5制動。在扇形板上有卡塊10裝著角尺7，角尺上又有卡塊9裝著直尺8，2是微動裝置。該萬能角尺是根據(jù)游標(biāo)原理制成的。在尺座上刻有基本角度標(biāo)尺，尺上朝中心方向均勻地刺著12l條刻線，每兩條刻線間的夾角是1；游標(biāo)上共刻3l條刻線，每兩條刻線問的夾角是（29/30），尺座和游標(biāo)每一刻度間隔所夾角度之差為1（29/30）（1/30）2圖7-16 萬能角度尺華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)