1、重庆机电职业技术学院机电工程系机械工程教研室：陈海让圆锥配合的特点 在机械结构中圆锥配合是机械设备常用的典型结构。圆锥配合的特点可自动定心装拆简便可调节配合的性质可用自锁性能传递扭矩具有良好的密封性能 但是，圆锥的配合在结构上比一般光滑圆柱相对较复杂一些，其加工和检测的难度也较困难。圆锥配合的主要参数圆锥可分为外圆锥内圆锥圆锥配合的基本参数内圆锥外圆锥圆锥角圆锥半角外圆锥长度内圆锥长度外圆锥大径内圆锥大径外圆锥小径内圆锥小径配合长度配合公差 2.2.圆锥 由圆锥表面与一定尺寸所限定的几何体。圆锥的主要参数 1 1、圆锥表面 与轴线成一定角度，且一端相交于轴线的一条线段(母线)，围绕着该轴线旋转
2、形成的表面。3.3.圆锥直径 圆锥在垂直于其轴线的截面上的直径。最大圆锥直径 D D最小圆锥直径d d最大外圆锥直径 D De e最大内圆锥直径 D Di i最小外圆锥直径 d de e最小内圆锥直径 d di i 4 4、圆锥长度 最大圆锥直径截面与最小圆锥直径截面之间的轴向距离。5 5、圆锥的结合长度L Lp p 内、外圆锥结合部分的轴向距离。6 6、圆锥角(锥角)：在通过圆锥轴线的截面内，两条素线间的夹角。圆锥素线角/2/2（圆锥半角）圆锥素线与轴线间的夹角，并且等于圆锥角的一半。7 7.锥度C C：两个垂直圆锥轴线截面的圆锥直径D D和d d之差与其两截面间的轴向距离L L之比。锥度C
3、 C与圆锥的关系为 圆锥配合的种类1 1、间隙配合 具有间隙，在装配和使用过程中，内、外圆锥配合的间隙大小可以根据结构特点和要求进行调整。根据圆锥结构的特点和机械结构的需要，通过改变内、外圆锥结合面的接触性质，获得三种配合机能。圆锥的间隙配合性质常用于有相对运动的机械结构中。（如某些车床主轴的圆锥轴颈与圆锥滑动轴承衬套的配合。）主轴轴承滚针轴承外圈滚针挡圈2.2.过盈配合 此配合具有过盈量的产生，其自锁性好，能产生较大的摩擦力，可用于传递转矩，同时折装也很方便，位置复原精度较好。如钻头(或铰刀)、顶尖的圆锥柄与机床主轴或尾座上的圆锥孔配合、圆锥形摩擦离合器中的配合等。3 3、过渡配合 可能具有
4、间隙或过盈的配合称为过渡配合。其中要求内、外圆锥紧密接触，间隙为零或稍有过盈量的配合称为紧密配合，主要用于对中定心或密封，防止漏液漏气机械结构。如锥形旋塞阀、发动机中的气阀与阀座的配合等。试剂瓶L L圆锥公差1 1、圆锥的直径公差（T TD D）指圆锥起先所允许的变动量。即圆锥最大极限尺寸（DmaxDmax或dmaxdmax）与最小极限直径尺寸（DminDmin或dmindmin）之差。公差带变动区域 圆锥直径公差T TD D以公称圆锥直径（通常取圆锥大端直径D D）为公称直径尺寸。可按GB/T1800.32019GB/T1800.32019所规定的标准公差选取。适用于圆锥全长L L。2 2、
5、圆锥角公差（A AT T）指圆锥角所允许的变动量。即最大圆锥角maxmax与最小圆锥角minmin之差。锥角公差共分1212个公差等级，用ATATl lATATl2l2表示，其中ATATl l最高，ATATl2l2最低。（例如：ATAT6 6表示6 6级圆锥角公差。）圆锥公差的标注方法 如果锥角和圆锥的形状公差都被控制在直径公差带内，标注时应在圆锥直径的尺寸公差后面加注圆圈的符号T T。当给定圆锥直径公差，锥角为理论正确值时，此时圆锥直径公差带不仅限制各截面的直径，而且限制锥角偏差和圆锥形状误差。当同时给出圆锥直径公差和锥角公差时，此时圆锥直径公差仅适用于图样上标注的那个横截面。此种标注方法适
6、用于对给定截面有较高精度要求的内、外锥体。对于圆锥公差也可以按面轮廓度的标注方法进行标注。给出圆锥角的标注方法给出锥度的标注方法圆锥及锥角的测量 生产中，在检查零件角度、斜度方面的检测方法有很多，通常所使用的方法可分为：直接测量法间接测量法比较测量法比较测量法 比较测量法又称相对测量法。它是将角度量具与被测角度比较，用光隙法或涂色检验的方法估计被测锥度及角度的误差测量。其常用的量具有：检测用平板 直角尺 锥度量规 角度样板1 1、样板、直角尺测量角度样板测量角度 该方法是将被测零件角度与标准角度样板进行比较，通过光隙的大小（需检测人员的经验判断）确定被测角度的正确性。被测零件样板样板特点：只能
7、判定零件合格或不合格样板直角尺检测零件垂直度（9090）直角尺是用于零件与基准而垂直度所用一种常见方法，与角度样板检查零件角度的原理基本一样。（通过透光光隙判断零件的合格概率）检验用平板特点：只能判定零件合格或不合格工件圆锥套规圆锥套测量外圆锥工件塞规 圆锥量规可以检验零件的锥度及基面距误差。检验锥度可用涂色法，在量规表面沿素线方向涂上3 34 4条均布的红丹色，并与零件研合转动一周后，取出量规，根据接触面的位置和大小判断锥角误差。用圆锥量规检验零件的基面距误差。在量规的大端或小端处有距离为“m”m”的两条刻线或台阶，“m”“m”为零件圆锥的基面距公差。工件圆锥量规m圆锥套规工件m直接测量法
8、是用可测量角度的量具或量仪直接对零件进行测量，并能将被测的锥度或角度数值在量具或量仪上直接读出的方法。常用的方法可分为：万能角度尺光学分度头角度测量仪320320万能游标量角器360360万能游标量角器万能游标量角器 该量具的刻线原理与游标卡尺基本相同，测量精度分为22和55。是在生产现场常用的一种角度测量器具。刻线原理与读数原理图例通过辅助基具所应获得的测量角度范围工件工件工件测量角度的基本方法燕尾角度的测量间接测量法 是指用正弦规、钢球、圆柱量规等测量器具，测量与被测工件的锥度或角度有一定函数关系的线值尺寸，然后通过函数关系计算出被测工件的锥度值或角度值。工作平台挡板挡板标准圆柱标准圆柱1
9、 1、正弦规测量角度 正弦规测量是利用了三角函数中的正弦关系进行度量零件角度，故称为正弦尺或正弦台。测量平台被测量零件工作平台量块 将正弦规放在平板上，圆柱之一与平板接触，另一圆柱下垫以量块组，则正弦规的工作平面与平板间组成一角度。其关系式为：式中：为正弦规放置的角度 h h为量块组尺寸 L L为正弦规两圆柱的中心距 用正弦规检测圆锥时，首先根据被检测的圆锥的基本圆锥角按h=Lsinh=Lsin算出量块组尺寸。然后将量块组放在平板上与正弦规圆柱之一相接触，此时正弦规主体工作平面相对于平板倾斜角。放上圆锥工件后，用百分表分别测量被检圆锥工件上a a、b b两点。a a、b b两点读数之差h h对
10、a a、b b两点间距离之比值即为锥度偏差C C，即：l l为a a、b b两点间距离。正弦规的使用注意事项(1)(1)不能用正弦规测量粗糙工件，被测工件表面不应有毛刺、灰尘，也不应带有 磁性。(4)(4)两圆柱中心距的准确与否，直接影响测量精度，所以不能随意调整圆柱的紧固螺钉。(2)(2)使用正弦规时，应注意轻拿轻放，不得在平板上长距离拖拉正弦规，以防两圆柱磨损。(3)(3)在正弦规上装卡工件时，应避免划伤工件表面。(5)(5)使用完毕，应将正弦规清洗干净并涂上防锈油。2 2、小用圆柱测量“V”“V”形角度 “V”“V”形块在零件制造中常用于测量辅助工具，其对“V”“V”形角度要求较高。“V
11、”“V”形块“V”“V”形块检测零件测量方法1 1：（1 1）将被测“V”“V”形块放置于检测平板平面上。检测平板“V”“V”形块（2 2）在“V”“V”形槽中放置一小圆柱，并测量出小圆柱至平板的实测高度。h h2 2（3 3）再选择一较大直径圆柱置于“V”“V”形槽内，再次测量出圆柱与平板的高度。h h1 1（4 4）通过计算后，可得出该“V”“V”形槽的实际角度。计算方法为：其“V”“V”角度为：测量方法2 2：当需检测“V”“V”槽角度对称度时，则可采用三根直径相同的圆柱与“V”“V”槽斜边相切来进行检测。M Mh h2 2h h3 3h h1 1A A在O O1 1O O3 3A A中
12、所以其计算公式为：关系式为：通过对两角的实际测量值，作出对比后，便可计算出其两半角的对称误差值。燕尾结构在机械设计中主要用于需产生机械平行滑动运动方式。其滑动配合部位采用对称角度型，通常所选用角度为6060、4545两种。（如车床上的中、小拖板）3 3、小用圆柱测量燕尾槽角度内燕尾槽外燕尾槽 在检测燕尾角度时，除可用万能角度尺直接测量其角度值外，还可应用两不同直径尺寸的圆柱置于燕尾槽中与其角度边相切，再分别测量出两端圆柱的直线距离，通过几何量计算，最终得出燕尾角度值。M M1 1M M2 2M M3 3M M4 4其关系为：其内燕尾槽角计算公式为：其关系为：其外燕尾槽角计算公式为：方法二：将一小圆柱放置于燕尾槽不同的高度位置（上端圆柱应加上垫块H H）并与斜边相切，然后分别测量出两端小圆柱之间的距离M M1 1、M M2 2，通过几何量计算，得出燕尾角度值。其关系式为：由此得出内燕尾槽角度计算公式：外燕尾槽角度计算公式：4 4、用钢球测量内圆锥角 用两个直径不相同的钢球置于圆锥的大、小端，让其钢球直径与圆锥孔壁相切，通过测量大、小钢球至测量基准面的距离，再通过计算得出圆锥角度值。h h2 2h h1 1D Dd d 根据几何量原理推导出计算公式为：式中：圆锥角度 D D、d d钢球直径 h h1 1、h h2 2实测钢球至测量基准高度尺寸
