Нормирование точности углов конусов

 

Гладкие конические соединения, которые образуются внутренним конусом (конус - втулка) и наружным конусом (конус - вал), находят разнообразное применение, а по сравнению с цилиндрическими соединениями обладают рядом преимуществ: они могут передавать большие крутящие моменты, чем посадки с натягом, но при этом имеют возможность частой разборки и сборки узла, обеспечивают хорошее центрирование соединения и его герметичность, возможность регулирования натягов или зазоров.

Конусы, как наружные, так и внутренние, характеризуются диаметром большого основания D (рис. 4.1), диаметром малого основания d, углом конуса a, углом a/2 и длиной конуса L.

Основные элементы конусов связаны соотношением:

 

С= a/2

или

i= a/2 =

 

Где - С – конусность, а i – уклон.

 

Конусность является основным параметром конического сопряжения и на чертежах обозначается знаком (), который ставится острым концом по направлению к вершине конуса. Например, С=1:30 означает, что разность диаметров D и d равна 1мм на длине 30 мм.

По своему назначению и конструкции конусы могут быть:

· центрирующими – для обеспечения высокой точности центрирования;

· силовыми – для передачи крутящих моментов;

· герметичными – для ликвидации возможностей утечки жидкостей и газов;

· закрепительными – для крепления деталей в строго определенном положении с помощью различных клиньев, конических штифтов, болтов и т.д.;

· уплотнительными – для уплотнения конических сопряжений;

· регулирующими – для изменения скоростей вращения в различных фрикционных и др. механизмах;

· свободными – например, различные обтекатели скоростных машин.

ГОСТ 8908 – 81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные углы и допуски углов» регламентирует допуски углов конусов и ряды нормальных углов. Этим же стандартом установлено 17 степеней точности допусков углов: 1, 2, 3... 17, из которых – 17 степень точности имеет самый грубый допуск. Обозначая допуск угла определенной точности символом АТ, следует добавлять и цифровую индексацию степени точности, например, АТ1, АТ3 и т.д.

Следует иметь ввиду, что допуск каждой последующей степени точности увеличивается в 1,6 раза. Широкое распространение на практике угловых размеров привело к необходимости их регламентирования. ГОСТ 8908 - 81 стандартизирует нормальные углы и разделяет их на три ряда:

ряд 1 – 0⁰, 5⁰, 15⁰, 20⁰, 30⁰, 45⁰, 60⁰, 90⁰, 120⁰;

ряд 2 – 30¢, 1⁰, 2⁰, 3⁰, 4⁰, 6⁰, 7⁰, 8⁰, 10⁰, 40⁰, 75⁰;

ряд 3 – 15¢,45¢, 1⁰ 30¢, 2⁰ 30¢, 9⁰, 12⁰, 18⁰, 22⁰, 25⁰, 35⁰, 50⁰, 55⁰, 65⁰, 70⁰, 80⁰, 85⁰, 100⁰, 110⁰, 135⁰, 150⁰, 165⁰, 180⁰, 270⁰, 360⁰.

При выборе углов первый ряд следует предпочитать второму, а второй ряд - третьему.

С целью достижения взаимозаменяемости конических изделий или сопряжений ГОСТ 8593 – 81 «Основные нормы взаимозаменяемости нормальной конусности и углы конусов» устанавливает ряды нормальных конусностей.

При определении допусков используется связь между размерами D, d, L и a.

Допустимые величины параметров конусов не могут назначаться независимо друг от друга. Например, можно задать предельные размеры и допустимые отклонения параметров D, L и a. В этом случае предельные параметры d определяют из геометрических соотношений уже заданных параметров. Таким образом, допусками ограничивают только три из указанных четырех параметров: D, d, L, a.

Назначение допусков углов конуса согласно ГОСТ 8908 - 81 зависит от длины конуса L (для конусов с конусностью не более 1:3, (рис. 4.2) и от длины образующей L₁ (для конусов с конусностью более 1:3, (рис. 4.3).

При конусности не более 1:3 длина конуса L приближенно

принимается равной длине образующей L₁ (разность значений не более 2%).

Допуски углов призматических элементов деталей следует назначать в зависимости от номинальной длины L₁ меньшей стороны угла (рис. 4.4).

Стандарт определяет следующие допуски углов:

АТ – допуск угла (разность между наибольшим и наименьшим предельными углами);

АТ_a – допуск угла, выраженный в угловых единицах;

АТ¢_a – округленное значение допуска угла в градусах, минутах, секундах;

АТ_h – допуск угла, выраженный отрезком на перпендикуляре к стороне угла, противостоящему углу АТ_a на расстоянии L₁ от вершины этого угла (практически этот отрезок равен длине дуги радиуса L₁, стягивающей угол АТ_a);

АТ_D – допуск угла конуса, выраженный допуском на разности диаметров в двух нормальных к оси сечения конуса плоскостях на заданном расстоянии L между ними (определяется по перпендикуляру к оси конуса).

Следует иметь в виду, что значение

АТ_h =10 ^-3 ·АТ_a · L₁

АТ_D = 10 ^-3 ·АT_a · L

 

здесь АT_h – измеряется в микрометрах, АT_a – в микрорадианах, L – в миллиметрах.

Для конусов с конусностью более 1:3 АТ_D следует определять по формуле

АТ_D=

где a – номинальный угол конуса.

Допуски углов могут быть расположены в плюс относительно номинального угла (+АТ), в минус (- АТ) или симметрично (± АТ/2) (рис. 4.5).

 

4.2 Точность и посадки конических соединений

 

Система допусков конусов предполагает два способа нормирования допусков диаметра конуса:

· допуск на диаметр конуса Т_D (рис. 4.6), устанавливаемый по квалитетам точности согласно ГОСТ 25346 - 89, одинаков в любом поперечном сечении конуса и определяет два предельных конуса (наружный и внутренний), между которыми должны находится все точки поверхности действительного конуса. Этот же допуск ограничивает отклонения угла конуса и отклонения формы конуса, если только они не ограничены меньшими допусками.

· задается допуск Т_DS на диаметр в конкретном сечении. Этот допуск не ограничивает форму конуса и его угол. В этом случае допуск формы конуса Т_F равен сумме допусков круглости поперечного сечения конуса и прямолинейности его образующих.

Допуски на диаметр конуса Т_D и Т_DS устанавливаются по квалитетам согласно ГОСТ 25346 - 89. Они выбираются, соответственно, по диаметру большого основания конуса или диаметру в заданном сечении конуса.

В зависимости от того, как соединяются два конических изделия (наружный и внутренний конусы) при одинаковом номинальном угле конуса и при различном способе фиксации осевого положения посадки могут быть: с зазором, с натягом или переходные.

Характер посадки зависит от изменения базового расстояния, то есть осевого расстояния между базовыми плоскостями сопрягаемых конусов.

В зависимости от способа фиксации осевого расположения сопрягаемых конусов посадки делят на следующие виды:

· - посадки с фиксацией путем совмещения конструктивных элементов сопрягаемых конусов (рис. 4.7.);

· - посадки с фиксацией по заданному осевому расстоянию (рис. 4.8);

· - посадки с фиксацией по заданному осевому смещению (рис. 4.9);

· - посадки с фиксацией по заданному усилию запрессовки (рис. 4.10).

Для получения различных посадок ГОСТ 25307 – 82 «Основные нормы взаимозаменяемости. Система допусков и посадок для конических соединений» устанавливает основные отклонения

· для наружных конусов - d, e, f, g, h, j_S, k, m, n, p, r, s, t, u, x, z;

· для внутренних конусов - H, J_S, N.

Поля допусков образуются 4 - 12 квалитетами.

При нанесении следующих допусков и посадок на чертежах (рис. 4.11) следует придерживаться следующих правил:

· при назначении конуса конусностью предельные отклонения необходимо указывать под обозначением конусности числовыми значениями АТ (рис. 4.11 а, б), условными (рис. 4.11 в), либо смешанными (рис. 4.11 г);

· при назначении конуса углом конуса предельные отклонения необходимо указывать числовыми значениями непосредственно после номинального размера (рис. 4.11 в);

· при условии назначения допуска Т диаметра конуса в любом сечении значение конусности или угла конуса необходимо заключить в прямоугольную рамку. Таким же образом обозначается и расстояние от базовой плоскости до плоскости в заданном сечении (рис. 4.11 г).

В различных отраслях промышленности используется большое разнообразие конических соединений, но наиболее распространены инструментальные конусы, которые, в основном, выпускаются двух типов:

 

· метрические конусы с круглым значением конусности

к = 1: 20 = 0,05, что соответствует углу 2a = 2є51¢51¢¢.

Номера конусов 4, 6, 80, 100, 120, 160 и 200, соответствуют размерам их базового диаметра D в миллиметрах (рис. 4.12).

· конусы Морзе с некруглыми значениями конусности и угла конуса. Значение угла близко к 3⁰. Номера конусов Морзе 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 никак не связаны с его линейными размерами. Базовый диаметр D растет от конуса 0 (D = 9,045 мм) к конусу 6 (D = 63,348 мм).

Как для метрических, так и для конусов Морзе базовым диаметром является диаметр D.

Конструктивно инструментальные конусы выпускаются двух типов: конусы с лапкой и конусы с резьбовым отверстием.

Эти конусы применяются для конических хвостовиков режущего инструмента, отверстий шпинделей станков, переходных втулок, различных оправок.

Существуют различные методы измерения углов и конусов:

методы, основные на использовании предельных мер – угловых

плиток, шаблонов, угольников, калибров;

методы, обеспечивающие определение величины углов и конусов в

дуговой мере - с использованием оптических угломеров, угломеров

со штриховым нониусом, оптических делительных головок и т.д;

косвенные методы, смысл которых заключается в определении

линейных размеров, связанных с измеряемым углом – измерение с

помощью синусных линеек, шариков, роликов и т.д.

 

Контрольные вопросы:

 

1. Назовите основные элементы конусов и конических сопряжений?

2. Как можно классифицировать конические соединения по конструкции и назначению?

3. Какие элементы конусов, углов и соединений регламентирует ГОСТ 8908 - 81?

4. Какие бывают посадки у конических соединений и способы нормирования допусков диаметра конуса?

5. В чем заключаются основные правила нанесения размеров на чертежах?

6. В чем заключается различие между инструментальными конусами?

 

⇐ Предыдущая10111213141516171819Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: