互換性與測量技術基礎

圓錐結合的互換性第一節概述第二節圓錐配合的主要參數第三節圓錐公差與配合結束圓錐配合誤差分析的動畫演示圓錐結合的主要參數動畫演示第一節概述1.圓錐結合的特點

1）保證結合件相互自動對準中心。

2）配合性質可以調整，即可以調整配合間隙和過盈的大小來滿足不同的要求。

3）配合緊密且便于裝拆。

4）圓錐結合的結構較復雜，加工和檢測較困難，故不如圓柱配合應用廣泛。

2.圓錐配合的種類

1）間隙配合

這類配合有間隙，零件易拆開，內外圓錐能相對運動。

2）緊密配合

這類配合很嚴密，可以防止漏水和漏氣，這類配合不具有互換性。

3）過盈配合

這類配合具有自鎖性，用以傳遞扭矩。圓錐體配合的主要參數

1）常用術語及定義

（1）圓錐表面與軸線成一定角度，且一端相交于軸線的一條直線段（母線），圍繞著該軸線旋轉形成的表面。見圖9-2。

（2）圓錐

由圓錐表面與一定尺寸所限定的幾何體。圓錐分為內圓錐和外圓錐。圖9-3為外圓錐，圖9-4為內圓錐。圖9-2圓錐表面圖9-3外圓錐圖9-4內圓錐第二節圓錐配合的主要參數

圖9-5圓錐直徑、長度、錐角圓錐結合的主要參數動畫演示

2）圓錐結合的主要參數（1）圓錐角α（2）圓錐直徑（3）圓錐的長度（4）錐度C（5）基面距b第三節圓錐公差與配合一、錐度與錐角系列二、圓錐公差標注三、圓錐配合標準四、圓錐尺寸及公差標注一、錐度與錐角系列GB/T157--2001《產品幾何量技術規范（GPS）圓錐的錐角與錐度系列》標準中規定了一般用途和特殊用途兩種圓錐的錐度與錐角，適用于光滑圓錐。

1.一般用途圓錐的錐角與錐度國家標準中一般用途的錐度與錐角規定了21個基本值系列，見有關表。錐角從120°到小于1°，或錐度從1:0.289到1:500。選用時，應優先選用表中第一系列，當不能滿足需要時，選第二系列。

2.特殊用途圓錐的錐角與錐度國家標準中對特殊用途圓錐的錐度與錐角規定了24個基本值系列，見有關表，它僅適用于表中所說明的特殊行業和用途。二、圓錐公差標注圓錐公差圖標《錐度與錐角系列》GB/T157--2001是等效采用國際標準ISO1119-1998《產量幾何量技術規范（GPS）錐度錐角系列》制訂，適用于錐度C從1:3--1:500，圓錐長度L從6--630mm的光滑圓錐工件。圓錐公差的項目有4項：

1.圓錐直徑公差

它為允許圓錐直徑的變動量。其公式為：

最大極限圓錐與最小極限圓錐都稱為極限圓錐，它與基本圓錐同軸，且圓錐角相等。圓錐直徑公差數值從國標GB/T1800.3-1998中選用。圖9-7圓錐直徑公差

2.圓錐角公差AT

它為圓錐角的變動量。其數值為允許的最大與最小圓錐角之差（圖9-8），用公式表示為

ATα=αmax-αmin

圓錐角公差AT共分12個等級，AT1級最高AT12級最低。其公差數值見有關表。

圓錐角公差有兩種表示形式：1）ATα——以角度單位微弧度1μrad≈1/5秒（"）或以度、分、秒（o、'、"）表示圓錐角公差值。2）ATD——以長度單位微米表示公差值，它是用與圓錐軸線垂直且距離為L的兩端直徑變動量之差表示。ATD與ATα的關系式：ATD=ATαL×10-3圖9-8圓錐角公差帶

3.圓錐的形狀公差TF

它包括下列兩種：

（1）圓錐素線直線度公差

在圓錐軸向平面內，允許實際素線形狀的最大變動量。

圓錐素線直線度的公差帶，是在給定截面上，距離為公差值TF的兩條平行線間的區域（圖9-9）。

（2）截面圓度公差

在圓錐法向截面上，允許截面形狀的最大變動量。截面圓度公差常是以半徑差為公差值TF的兩同心圓間的區域（圖9-9）。

4.給定截面圓錐直徑公差TDS

在垂直于圓錐軸線的給定截面內，允許圓錐直徑的變動量。

圓錐配合誤差分析的動畫演示三、圓錐配合標準GB/T12360-2005《圓錐配合》適用于錐度C從1：3至1：500，圓錐長度從L從6--630mm的光滑圓錐間的配合。圓錐配合是以基本圓錐相同的內，外圓直徑之間，由于結合不同所形成的相互關系。標準中規定了結構型圓錐配合和位移型圓錐配合兩種類型。

1.結構型圓錐配合

它是由內外圓錐本身的結構和基面距，來確定裝配后的最終軸向相對位置而獲得的配合。這種配合方式可以得到間隙配合、過渡配合和過盈配合。（圖9-12）a.圖獲得指定圓錐間隙配合。b.圖獲得指定圓錐過盈配合。圖9-12結構型圓錐配合2.位移型圓錐配合

它是由內、外圓錐的相對軸向位移或產生軸向位移的裝配力（軸向力）的大小，來確定最終軸向相對位置而獲得的配合。這種方式可得到間隙配合和過盈配合（圖9-15）。

對位移型圓錐配合，其配合性質取決于內外圓錐相對軸向位移Ea。Ea的極限值（Eamax、Eamin）和軸向位移公差TE，按以下公式計算：(1)對于間隙配合Eamax=Smax÷C；Eamin=Smin÷C；TE=Kamax-Kamin=(Smax-Smin)÷C(2)對于過盈配合Eamax=δmax÷C；Eamin=δmin÷C；TE=Kamax-Kamin=(δmax-δmin)÷C圖9-13位移型圓錐配合對結構型圓錐配合和位移型圓錐配合，在確定相結合內、外圓錐軸向位置的方式上有各自的特點，因而在進行圓錐配合的計算和給定圓錐公差帶時需要區別對待，它們的主要不同之處列于表9-5中。結構型圓錐配合，推薦優先采用基孔制。四、圓錐尺寸及公差標注1.圓錐尺寸的標注（1）尺寸標注國標規定的圓錐尺寸標注方法如圖9-14。（2）錐度標注錐度在圖樣上的標注如圖9-15。圖9-14圓錐尺寸的標注圖9-15圓錐錐度的標注2.圓錐公差的標注

它有兩種方法：

1）只標注圓錐某一線值尺寸的公差，將錐度和其他的有關尺寸作為標準尺寸（理想尺寸標注在方框內，不注公差）。a.給定圓錐角的圓錐公差注法。b.給定錐度的圓錐公差注法。這一標注方法的特點，是在垂直于圓錐軸線的所有截面內公差值的大小均相同。圖9-16給定公差角的標注圖9-17給定錐度的公差標注

2）在標注圓錐某一尺寸（D或L）的公差外，還要標注其錐度的公差。這種標注方法的特點是在垂直于圓錐軸線的不同截面內，公差大小不同。如圖9-20。在錐度公差和某一尺寸公差的組合下，形成了圓錐表面最大界限和最小界限。具體采用哪種方法標注，根據圓錐零件的使用要求。圖9-20標注圓錐尺寸公差和錐度公差

3.相配合的圓錐的公差注法根據