《公差配合与几何精度检测 第2版 工业和信息化高职高专“十二五”规划教材立项项目 教学课件 ppt 作者 王宇平 第8章 圆锥精度与检测》由会员分享，可在线阅读，更多相关《公差配合与几何精度检测 第2版 工业和信息化高职高专“十二五”规划教材立项项目 教学课件 ppt 作者 王宇平 第8章 圆锥精度与检测（68页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第8章 圆锥精度与检测,圆锥结合是机械产品中应用较为广泛的一种连接方式。 与圆柱配合相比具有对中性好、紧密性好、配合可以调整、能以较小过盈量传递较大转矩等特点。 但因存在其结构复杂、影响互换性因素较多、加工和测量不方便等因素，故应用不如圆柱配合广泛。,本章介绍圆锥结合的结构特点及配合 形成特点，分析对圆锥结合互换性的影响因素，讨论圆锥加工中出现的误差，并按照圆锥公差国家标准的有关规定，给出加以限制的基本方法，以及圆锥检测的基本方法。,8.1 圆锥结合的基本参数,【本节要求】 了解圆锥结合的基本参数。 1基本参数及定义 圆锥分为内锥（圆锥孔）和外锥（圆锥 轴），分别用脚标i和e表示，一般情况下内
2、、外锥配合使用。 圆锥结合的几何参数如图8-1所示，其符 号、定义及解释如表8-1所示。,图8-1 圆锥结合中几何参数 A 外圆锥基准面 B 内圆锥基准面,2锥度与锥角系列,为了减少加工圆锥工件所用的专用刀具、量具种类和规格，国家标准GB/T 1572001 产品几何量技术规范（GPS） 圆锥的锥度与锥角系列规定了一般用途圆锥的锥度与圆锥角系列和特殊用途圆锥的锥度与圆锥角系列，表8-2所示为一般用途圆锥的锥度与圆锥角系 列。,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
3、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）间隙配合。间隙配合是指内外锥结合面间具有间隙的配合，如车床主轴的圆锥轴颈与圆锥轴承衬套的配合。 （2）过盈配合。过盈配合是指内外锥结合面间具有过盈的配合。 （3）紧密配合（也称过渡配合）。紧密配合是指内外锥结合面间接触紧密、间隙为零或稍有过盈的配合。,2圆锥配合类型的形成方式,3种配合类型由内外锥的轴向相对位移形成，分为两种形成方式：结构型和位移型。 （1）结构型。结构型是指由内、外锥的自身结构或控制基面距来形成指定配合性质的圆锥配合。 由作出轴肩形成。 由控制基面距形成。,
4、图8-2 结构型方式形成圆锥配合,（2）位移型。位移型是指由规定内外锥的相对轴向位移量来形成指定配合性质的圆锥配合。 不施加装配力。 施加装配力。,图8-3 位移型方式形成圆锥配合,3圆锥配合的使用要求及影响因素分析,（1）使用要求及影响因素。 要求基面距在规定范围内变动。 影响基面距的主要因素有：直径误差和锥角误差。 要求配合表面接触均匀。,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。 直径误差分析。 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。, 形状
5、误差分析。 圆锥形状误差，是指圆锥素线的直线度误差和横截面的圆度误差，如图8-4所示。,（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。,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 113342005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
6、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。,图8-5 圆锥直径公差带,对于有配合要求的圆锥，建议采用基孔制。 对于没有配合要求的圆锥，最好选用基本偏差JS和js。,（2）给定截面圆锥直径公差TDS。给定截面圆锥直径公差TDS是指在垂直于圆锥轴线的给定截面内直径的允许变动量，它仅适用于该给定截面的圆锥直径。其公差带是在给定的截面内两同心圆所限定的区域，如图8-6所示。,一般情况不规定给定截面圆锥直径公差TDS，只有对圆锥工件有特殊要求（如阀类零件，要求配合圆锥在给定截面上接触良好，以保证密封性）时，才规定此项公差，但必须同时规定圆锥角公差AT。,（3）圆
7、锥角公差AT。圆锥角公差AT是指圆锥角的允许变动量，即允许的锥角最大值max与最小值min之差。圆锥角公差带是在轴切面内最大、最小两个极限圆锥角所限定的区域，如图8-7所示。,图8-6 给定截面圆锥直径公差带,图8-7 圆锥角公差带, 圆锥角公差等级规定有12级，AT1为最高级，其余依次降低。应用范围如下。 AT1AT5用于高精度的圆锥量规、角度样板等；,AT6AT8用于工具圆锥、传递大力矩的摩擦锥体、锥销等； AT8AT10用于中等精度锥体零件； AT11AT12用于低精度零件。 其中AT4AT9级圆锥角公差数值如表8-3所示。, 直径公差TD与锥角公差AT间的关系。 当对圆锥角公差AT没有
8、特殊要求时，可用圆锥直径公差TD加以限制（见图8-8）。此时圆锥角max与min是在直径公差带TD内的极限圆锥角，实际圆锥角被允许在此范围内变动。 表8-4列出了圆锥长度是100mm时圆锥直径公差TD所限制的最大圆锥角误差max。,当对圆锥角精度要求较高时（如圆锥量规），则应单独规定圆锥角公差AT。此时，圆锥角极限偏差可按单向或双向分布，如图8-9所示。,图8-8 用圆锥直径公差限制锥角的偏差,图8-9 圆锥角极限偏差分布,（4）圆锥的形状公差TF。圆锥的形状公差TF包括素线直线度公差和截面圆度公差。 对圆锥形状公差有较高要求时，应单独给出圆锥的形状公差TF。,2圆锥公差的给定方法和标注,对一
9、个具体圆锥零件而言，四项公差不必全部给出，而是根据零件的不同要求来给定公差项目。 GB/T 113342005规定了两种圆锥公差的给定方法，标注方法按GB/T 157541995技术制图 圆锥的尺寸和公差注法的规定执行。,方法一 基本锥度法 此方法遵循包容要求，即给定圆锥直径公差TD和作为基准的理论正确锥度C（或锥角），而将锥角误差和形状误差均限制在TD公差带内。,图8-10 基本锥度法标注（示例一）,图8-11 基本锥度法标注（示例二）,方法二 公差锥度法 此方法遵循独立原则，即同时给出给定圆锥截面直径公差TDS和圆锥角公差AT，两种公差相互无关，分别满足要求，如图8-12所示。,图8-12
10、 公差锥度法标注示例,3圆锥公差的选用,在实际生产中，应根据具体使用要求选用圆锥公差。 （1）对于有一般配合要求的内、外圆锥结合。应按第一种公差给定方法：选用直径公差。, 对于结构型圆锥，其配合性质由其结构决定，因此应同圆柱配合一样存在关系：TDP=TDi+ TDe。选用时，可根据配合公差TDP来确定内、外圆锥直径公差TDi、TDe。 为保证配合精度，直径公差一般不低于9级精度。, 对于位移型圆锥，其配合性质由内、外锥轴向位移量确定，直径误差是直接影响因素。圆锥公差的选用方法有两种。 方法一 根据对基面距要求选取直径公差。,（2）对于配合面有较高接触精度要求的内、外圆锥结合。应按第二种公差给定
11、方法：同时给出给定圆锥截面直径公差TDS和圆锥角公差AT。 （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。,常用相对检测法检验圆锥的合格性。 相对检测法的实质是将锥度量具与被加工圆锥相比较，用光隙法或涂色法估计出被测锥度的偏差，或判断被测锥度是否在允许的公差范围内。,间接法可以直接测算出圆锥的锥度及锥度偏差，相对法可以估计出锥度偏差的趋势，多用于检测产品的合格性。,1用圆锥量规检验圆锥的合格性 相对检测法,使用圆锥量规来检验内、外圆锥工件的锥度和基面距偏差是否在公差范围内。 检验内锥用圆锥塞规、检验外锥用圆锥环规，如图8-13所示。 （1）检验圆锥角。 （2）检验基面距。,图8-13 用圆锥量规检验基面距,2用正弦规测量外圆锥锥度和锥角偏差间接测量法,（1）测量锥度。 （2）测量圆锥角。,图8-14 用正弦规测量锥度,图8-15 用钢球测量内锥角,图8-16 用圆柱量规测量外圆锥角,
