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输入计算

数学公式

Show calculation steps (1)
  1. Included Taper Angle

    Included Taper Angle: 锥度计算器

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

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结果

单位长度锥度
0.1
(D − d)/ L
直径差(D − d) 1
锥度百分比 10 %
全锥角 5.7248°
半锥角(单侧) 2.8624°

什么是锥度?

锥度是指零件沿轴向长度直径逐渐减小的特征,常见于轴、销钉、刀柄和铰刀等零件上。本计算器可根据大端直径(D)、小端直径(d)以及直径发生变化的轴向长度(L),算出单位长度锥度锥度百分比锥角。它与具体单位无关:只要三个尺寸采用同一单位(毫米或英寸),得出的锥度比和锥角都同样有效。

锥形圆柱轴的横截面,显示大直径、小直径和长度
锥度是指在长度 \(L\) 上从大直径 \(D\) 逐渐变化到小直径 \(d\)。

使用方法

分别输入大端直径、小端直径,以及两个测量点之间的长度。计算器会给出单位长度锥度(即直径上的"升量与跨距之比")、以百分比表示的锥度、对置两面之间的全锥角,以及从中心线到一侧测得的半锥角——后者正是车工在小拖板(复式刀架)或正弦规上设定的关键数值。

公式详解

单位长度锥度就是直径差除以长度:$$T = \frac{D - d}{L}$$ 由于直径在轴线两侧同时变化,每一侧的升量只有总差值的一半。因此半锥角为 $$\arctan\!\left(\frac{D - d}{2L}\right)$$ 而全锥角则是它的两倍。锥度百分比就是单位长度锥度乘以 100。

锥度的三角几何图,显示半角、全角和沿长度的升高量
半角用长度 \(L\) 上的半径变化 \((D-d)/2\) 计算,全角是其两倍。

实例计算

设 \(D = 2\)、\(d = 1\)、\(L = 10\):单位长度锥度 $$\frac{2 - 1}{10} = 0.1$$ 即 10%。半锥角 $$\arctan(1 / 20) = \arctan(0.05) \approx 2.8624^\circ$$ 因此全锥角 \(\approx 5.7249^\circ\)。

常见问题

应该使用什么单位?任何单位都可以,只要三个输入值采用同一单位即可。单位长度锥度和锥角都是无量纲的比值。

全锥角和半锥角有什么区别?全锥角横跨零件两侧;半锥角是从中心线到其中一个面的角度——在偏转小拖板(复式刀架)时使用的就是这个值。

如何换算成"每英尺锥度"?将单位长度锥度(英寸/英寸)乘以 12,即可得到每英尺的英寸数。

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