Лекция № 12 «Допуски углов. Взаимозаменяемость конических соединений»

 

Допуски углов.

Допуски углов конусов и призматических элементов деталей и ряды нормальных углов установлены ГОСТ 8908-81.

РИСУНОК.

Конус наружный и внутренний характеризуется следующими параметрами:

- диаметром большого основания (D);

- диаметром малого основания (d);

- углом конуса (a);

- углом уклона (a/2);

- длиной конуса (L).

Угол уклона a/2 связан с размерами D, d и L следующим соотношением:

/2или /2 =С

где 2tg a/2 = C – конусность;

tg a/2 = - уклон i.

Для облегчения достижения взаимозаменяемости установлены ряды нормальных конусностей ГОСТ 8593-81

ГОСТ 8908-81 устанавливает 17 степеней точности допусков углов:

1, 2, ¼, 17.

Допуск угла заданной точности обозначают : АТ 1 (от англ. Angle Tolerance – допуск угла).

Допуск угла – это разность между наибольшим и наименьшим предельными углами.

Для каждой степени точности установлены:

1. допуск угла АТ_a , выраженный в угловых единицах (приведены в ГОСТ 8908-81)

2. допуск угла АТ_h, выраженный отрезком на перпендикуляре к стороне угла, проведенном на расстоянии L₁ от вершины этого угла. Практически этот отрезок равен длине дуги с радиусом L₁, стягивающей угол .

3. Допуск угла конуса АТ_D, выраженный допуском на разность диаметров в двух нормальных к оси конуса сечениях на расстоянии L.

Допуск АТ_h назначают на конусы, имеющие С > 1: 3, в зависимости от L₁:

АТ_h = АТ_a ×L₁×10 ^–3

Где АТ_h – в мкм

АТ_a - в мкрад

L₁ – в мм

Для конусов с С £ 1: 3 принимают L₁ = L и назначают допуск АТ_D. Причем

AT_D » AT_h.

Для конусов с С > 1: 3:

где a - номинальный угол конуса.

Система допусков и посадок конических соединений.

Широкое распространение конических соединений объясняется целым рядом их достоинств, к которым относятся:

а) геометричность;

б) высокая прочность и напряженность соединения;

в) возможность легкого регулирования зазора или натяга с помощью

изменения осевого расположения деталей;

г) способность конической пары к быстрой разборке и сборке;

д) самоцентрируемость.

Конические соединения можно разделить на следующие виды:

а) неподвижные соединения (с натягом);

б) плотные (с возможностью скольжения);

в) подвижные (с зазором).

а) Предназначены для исключения взаимного перемещения деталей или передачи крутящего момента. Работу соединения обеспечивает сила трения. Натяг обеспечивается затяжкой или запрессовкой наружного конуса во внутренний. При больших нагрузках и относительно малом натяге, при вибрациях предусматривается одна или две шпонки.

Примеры. Соединения фланцевых муфт с валами; конические фрикционные муфты; конические штифты.

б) применяются для обеспечения газо-, водо- и маслонепроницаемости по сопрягаемым поверхностям, т.е. для герметизации соединения путем притирки поверхностей.

Примеры. В двигателях для посадки клапана в седло; в жиклерах карбюраторов.

в) применяются для обеспечения относительного вращения или зазора между элементами пары. Обеспечивают точное центрирование и компенсацию износа рабочих поверхностей перемещением деталей вдоль оси.

Примеры. В точных приборах; конических подшипниках станков; дозирующих и регулирующих устройствах.

При обработке реальной конической детали возникают различные отклонения от номинального конуса. Для нормальной эксплуатации соединения необходимо, чтобы отклонения действительных размеров конуса находились в пределах заданных допусков.

Допуски и посадки для конических соединений устанавливает ГОСТ 25307-82

Основная плоскость – это плоскость поперечного сечения конуса, в которой задают его номинальный Æ.

Базовая плоскость – это плоскость, по которой определяют осевое положение основной плоскости.

Базорасстояние – это расстояние между базовой и основной плоскостью между базовыми плоскостями.

Z_C – базорасстояние конического вала;

Z_I - базорасстояние конической втулки;

Z_P – базорасстояние конического соединения.

Коническое соединение характеризуется конической посадкой и базорасстоянием соединения.

Посадки подразделяются в зависимости от следующих способов фиксации взаимного осевого положения наружного и внутреннего конусов:

1. Путем совмещения конструктивных элементов сопрягаемых конусов (базовых плоскостей);

2. По заданному базорасстоянию соединения (z_p);

3. По заданному осевому смещению сопрягаемых конусов от их начального положения;

4. По заданному усилию запрессовки, прилагаемому в начальном положении сопрягаемых конусов.

Для конусов устанавливают допуски: диаметра конуса в любом сечении T_D, в заданном сечении T_DS, угла конуса AT_a, формы конуса (допуск круглости и допуск прямолинейности образующей).

Допуски конусов нормируются двумя способами:

1. По первому способу устанавливают допуск диаметра T_D, одинаковый в любом поперечном сечении конуса и определяющий два предельных конуса, между которыми должны находиться все точки поверхности действительного конуса. Этот допуск ограничивает также отклонения угла конуса и отклонения формы конуса, если они не ограничены меньшими допусками.

2. При втором способе нормирования устанавливают допуск T_DS только в заданном сечении конуса. Этот допуск не ограничивает отклонение угла и формы конуса.

Для получения различных посадок ГОСТ 25307-82 устанавливает ряд основных отклонений:

Для наружных конусов:d; e; f; g; h; js; k; m; n; p; r; s; t; u; x; z.

Для внутренних конусов: H; Is; N.