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輸入計算

數學公式

Show calculation steps (1)
  1. Included Taper Angle

    Included Taper Angle: 錐度計算機

    Included angle = 2 x arctan((D - d) / (2L)); half-angle is one half of this.

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結果

每單位長度錐度
0.1
(D − d)/ L
直徑差(D − d) 1
錐度百分比 10 %
全錐角 5.7248°
半錐角(單側) 2.8624°

什麼是錐度?

錐度(taper)是指零件沿著軸向長度逐漸縮小直徑的特徵,常見於軸件、銷子、刀柄與鉸刀等。這個計算機可由大徑(D)、小徑(d),以及直徑變化所跨越的軸向長度(L),求出每單位長度的錐度錐度百分比錐角。它不限定單位:只要三個量測值都使用相同單位(公釐或英吋),所算出的錐度比與角度都會正確無誤。

錐形圓柱軸的橫截面,顯示大直徑、小直徑和長度
錐度是指在長度 L 上從大直徑 D 逐漸變化到小直徑 d。

使用方法

輸入大徑、小徑,以及這兩個量測點之間的長度。計算機會回傳每單位長度的錐度(直徑上的「升幅/跨距」比)、以百分比表示的錐度、兩相對表面之間的全錐角(included angle),以及由中心線量到單側的半錐角——後者正是大多數技師在複式刀座或正弦規上實際設定的數值。

公式說明

每單位長度的錐度就是直徑差除以長度:

$$T = \frac{D - d}{L}$$

由於直徑在軸線兩側同時變化,每一側的升幅僅為總差值的一半。因此半錐角為 \(\arctan\!\left(\frac{D - d}{2L}\right)\),而全錐角則為半錐角的兩倍。錐度百分比即是每單位錐度乘以 100。

錐度的三角幾何圖,顯示半角、全角和沿長度的升高量
半角用長度 L 上的半徑變化 (D−d)/2 計算,全角是其兩倍。

實例演算

以 \(D = 2\)、\(d = 1\)、\(L = 10\) 為例:每單位錐度

$$\frac{2 - 1}{10} = 0.1$$

即 10%。半錐角

$$\arctan\!\left(\frac{1}{20}\right) = \arctan(0.05) \approx 2.8624°$$

因此全錐角 ≈ 5.7249°

常見問答

該使用什麼單位?任何單位皆可,只要三個輸入值都採用相同單位即可。每單位錐度與角度都是無因次的比值。

全錐角與半錐角有什麼差別?全錐角橫跨零件的兩側;半錐角則是由中心線量到單一表面——在偏移複式刀座時會用到。

如何換算成每英呎錐度(taper per foot)?將每單位錐度(英吋/英吋)乘以 12,即可得到英吋/英呎。

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