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1、项目项目八圆锥和角度的互换性与检测八圆锥和角度的互换性与检测学习目标学习目标了解圆锥的概念、锥度与锥度系列；掌握锥度及圆锥公差等相关表格的使用及合格判断；了解万能角度尺的结构，掌握其测量及度数方法；了解正玄规检测锥度的方法及数据处理方法。项目八圆锥和角度的互换性与检测2任务描述任务描述圆锥轴零件图如图8-1所示，试将锥度换算成锥角，用正玄规或万能角度尺测量圆锥塞规的锥角，判断圆锥塞规的圆锥轴是否合格。项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测2知识链接知识链接 圆锥轴（以及圆锥塞规）是机械结构中常用的典型配合，与圆柱体配合相比，它具有较高的同轴度
2、、配合自锁性好、密封性好、可以自由调整间隙和过盈量、可以利用摩擦力传递扭矩等特点。但是，圆锥的几何参数较复杂，加工和检测也较为困难，使其应用受到了一定的限制。1 圆锥结合的特点圆锥结合的特点1.1同轴度高在圆锥配合中，当配合存在间隙时，孔与轴的中心线就存在同轴度的误差，而圆锥配合则不同，内外圆锥沿轴向可做相对移动，可以减小间隙，甚至产生过盈，消除间隙引起的偏心，使配件的轴线重合，保证内外圆锥具有较高的同轴度。项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测21.2配合性质可以调整 圆锥配合中可以通过调整配合间隙和过盈量的大小来满足不同工况情况对配合性质
3、的要求。在圆柱配合中，相互配合的孔、轴的间隙和过盈量是不能调整的。而圆锥配合中可以通过内、外圆锥沿轴向产生相对位移来改变其配合间隙和过盈量的大小，从而达到改变配合性质的目的，且可以补偿表面的磨损，延长圆锥的使用寿命。1.3密封性好且便于拆装圆锥配合中可以通过对内、外圆锥面的轴向位移来获得较紧的配合，所以其密封性较好。如果圆柱配合中要得到过盈配合，在装配时则需要用力压入（或用温差法装配），较困难，圆柱配合则可以通过内、外锥面轴向的位移来获得过盈量。1.4加工和检测较困难 由于圆锥配合在结构上较为复杂，影响互换性的因素较多，因此，圆锥的加工和检测较为困难。项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和
4、角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测2项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测2圆锥的主要参数圆锥的主要参数在圆锥配合中，影响互换性的因素有很多，为了分析其互换性，必须熟悉圆锥配合的常用术语、定义及主要参数。2.1圆锥配合的常用术语及定义1）圆锥表面圆锥表面是指与轴线成一定角度，且一端相交于轴线的一条直线段（母线），围绕着该轴线旋转形成的表面，其限定尺寸的不一致出现了圆锥体和圆锥台，如图8-2所示。项目八圆锥和角度的互换性与检测2项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测2）圆锥圆锥是指圆锥表面与一定尺寸所限定的几何体。圆锥分为外圆锥和内圆锥。
5、其中，外圆锥是指外表面为圆锥表面的几何体，如图8-3a所示；内圆锥是指内表面为圆锥表面的几何体，如图8-3b所示。项目八圆锥和角度的互换性与检测2项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测2.2圆锥配合的主要参数 圆锥配合的主要参数包括圆锥角、圆锥直径、圆锥长度、锥度、圆锥配合长度和基面距。1）圆锥角在通过圆锥轴线的截面内，两条素线间的夹角称为圆锥角，用表示，如图8-4所示。项目八圆锥和角度的互换性与检测2项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测2项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测3圆锥公差与配合圆锥
6、公差与配合3.1锥度与锥角系列GB/T157-2001对一般用途圆锥的锥度与锥角规定了21个基本系列，如表8-1所示。锥度从120到小于1，或锥度从1:0.2891:500。选用时，优先选用表中系列1。GB/T157-2001对特殊用途圆锥的锥度和锥角规定了24个基本值系列，仅适用于表中所说明的特殊行业和用途。项目八圆锥和角度的互换性与检测2项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测2项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测4圆锥配合圆锥配合产品几何量技术规范（GPS）圆锥配合（GB/T12360-2005）适用于锥度C从1:
7、31:500、圆锥长度L从6630mm、直径至500mm的光滑圆锥的配合。圆锥配合是以基本圆锥相同的内、外圆锥直径之间，由于结合松紧的不同所形成的相互关系。在标准中规定了两种类型的圆锥配合，即结构型圆锥配合和位移型圆锥配合。4.1结构型圆锥配合结构型圆锥配合是指由内、外圆锥体本身的结构或基面距来确定装配后的最终相对位置而获得的配合。这种配合方式可以得到间隙配合、过渡配合和过盈配合。图8-9（a）所示为由内、外圆锥结构（外圆锥的轴肩与内圆锥大端端面接触）来确定装配后的最终轴向相对位置，以获得指定的圆锥间隙配合的情形。图图8-9（b）所示为由内、外圆锥基准平面之间的结构尺寸Ea（即基面距）来确定装
8、配后的最终轴向相对位置，以获得指定的圆锥过盈配合的情形。项目八圆锥和角度的互换性与检测2项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测5圆锥公差要求在图样上的标注圆锥公差要求在图样上的标注 GB/T15754-1995中规定了圆锥尺寸和公差在图样上的标注方法。5.1尺寸标注 圆锥尺寸标注方法如见表8-5所示。项目八圆锥和角度的互换性与检测2项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测2项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测6锥度标注锥度标注6.1锥度尺寸标注锥度尺寸标注 圆锥的锥度尺寸标注方法如图8-12所示。标
9、注的锥度是标准圆锥系列之一 (尤其是莫氏锥度或米制锥度)时,可采用标准系列号和相应的标记表示,如图8-11(d)所示。项目八圆锥和角度的互换性与检测2项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测6.2圆锥公差的标注圆锥公差的标注有以下两种方法。只标注圆锥某一线值尺寸的公差,将锥度和其他的有关尺寸作为标准尺寸(理想尺寸标注在方框内,不标注公差)。给定圆锥角的圆锥公差标注法如图8-12所示。给定锥度的圆锥公差标注法如图8-13所示。给定圆锥轴向位置的圆锥公差标注法如图8-14所示。给定圆锥轴向位置公差的圆锥公差标注法如图8-15所示。项目八圆锥和角度的互换性与检测2项目八圆锥和角度
10、的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测（2）在标注圆锥某一尺寸(D或L)的公差外,还要标注其锥度的公差。这种标注方法的特点是在垂直于圆锥轴线的不同截面内,公差大小不同。如图8- 16所示。在锥度公差和某一尺寸公差的组合下,形成了圆锥表面的最大界限和最小界限。（2）在标注圆锥某一尺寸(D或L)的公差外,还要标注其锥度的公差。这种标注方法的特点是在垂直于圆锥轴线的不同截面内,公差大小不同。如图8- 16所示。在锥度公差和某一尺寸公差的组合下,形成了圆锥表面的最大界限和最小界限。项目八圆锥和角度的互换性与检测2项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测6.3圆锥配合的公差标注
11、根据GB/T 12360一2005的要求,相配合的圆锥应保证各装配件的径向和(或)轴向位置,标注两个相配圆锥的尺寸及公差时,应确定:具有相同的锥度或圆锥角;标注尺寸公差的圆锥直径的基本尺寸一致;直径或位置的理论正确尺寸与两相配件的基准平面有关。如图6-17所示。项目八圆锥和角度的互换性与检测2项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测若圆锥合格,则其锥角误差、开状误差及其直径误差等都应包容在公差带内。这一标注方法的特点是在垂直于圆锥轴线的所有截面内公差值的大小均相同。项目八圆锥和角度的互换性与检测2项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测7圆锥及锥角测量圆
12、锥及锥角测量7.1正弦规测量正弦规是利用正弦函数原理精确地检验工件的锥度或锥角偏差的常用计量器具，正弦规测量是利用了三角函数中的正弦关系进行零件角度度量，故又称为正弦尺或正弦台，适用于测量圆锥角小于40的锥度。如图8-18所示为用正弦规检验圆锥塞规的示意图,测量前,首先根据被检验的圆锥塞规的公称锥角算出量块组的高度,公式为:h=sinL (8-13)式中，为正弦规放置的角度；h为量块组尺寸；L为正弦规两圆柱的中心距。项目八圆锥和角度的互换性与检测2项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测7.2万能角度尺测量万能角度尺是用来测量工件内、外角度的量具,万能角度尺的结构如图8-1
13、9所示,它由主尺、扇形板、游标、直角尺、直尺和卡块等部分组成。其测量精度有2和5两种,测量范围为0320。 1）万能角度的尺的计数方法 1)先读出游标尺零刻度前面的整度数。2再看游标尺第几条刻红和尺身刻红对齐，读出度的“”数值。3)最后两者相加就是测量角度的数值。2）万能角度尺的测量步骤1将被测工件清洗干净并擦干。2)根据被测角度的大小,按图8-20所示的四种测量组合方式之一调整好万能角度尺，分别用于测量050、50140、140230、230320。3松开万能角度尺锁紧装置,用角度尺的基 图8-19万能角度尺实物图 尺和直尺与被测工件角度的两边贴合好,旋转制动头，以固定游标,再取下工件读出角度值。4在不同的部位测量若干次(一般是610次),按一般尺寸的判定原则判断其合格性。项目八圆锥和角度的互换性与检测2项目八圆锥和角度的互换性与检测项目八圆锥和角度的互换性与检测7.3圆锥量规的测量圆锥量规一般用于成批、大量生产的内、外圆锥的锥度和基面距偏差的综合检验。检验内锥体用圆锥塞规,如图8-21(a)所示。检验外锥体用圆锥环规,如图8-21(b)所示。量规的基准端刻有两圈相距为m的细线或做-个轴向距为m的台阶,若被测件基面在m区域内，则判为合格。项目八圆锥和角度的互换性与检测2谢谢聆听！项目八圆锥和角度的互换性与检测2