Конических соединений и углов

Допуски угловых размеров и конических элементов деталей. Посадки конических соединений. Методы и средства контроля углов и конусов.

Литература: 1, с.193-202, 228-232; 2, с.246-248.

Методические указания.

ДОПУСКИ УГЛОВЫХ РАЗМЕРОВ И КОНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕТАЛЕЙ

Допуски углов призматических элементов и конуса с длиной стороны до 2500мм нормированы ГОСТ-8808-2000

Устанавливается 17 степеней точности. Для указания допуска угла заданной точности к обозначению допуска угла АТ добавляют номер соответствующей степени точности: АТ1, АТ2, …, АТ17. Область применения каждой из 17 степеней определяется функциональными требованиями к точности угловых размеров.

Так степени точности выше 5-й используются при изготовлении угловых мер. 5-я, 6-я применяются для конусов особо высокой точности конических элементов герметичных соединений, сменных измерительных наконечников, точных опор скольжения; 7-я, 8-я используются для деталей высокой точности, требующих хорошего центрирования конических центрирующих поверхностей валов и осей, а также сопрягаемых с ними ступиц зубчатых колёс и конусных муфт при высокой точности соединений. 9…12-я применяются в деталях нормальной точности – направляющих планках, фиксаторах, конических элементах валов, втулок и др; 13…15-я – для деталей пониженной точности, в стопорных устройствах и т.п; 16-17 – я – для несопрягаемых угловых размеров.

Рисунок 27 – Допуски углов и конусов

Допуск угла при переходе от одной степени точности к другой степени изменяется по геометрической прогрессии со знаменателем 1, 6. Значение допуска призматической детали зависит от степени точности к длине меньшей стороны угла. Стандартом для каждой степени точности определены четыре вида допусков на угловые размеры:

Все параметры, которые относятся к наружным конусам, обозначается индексом е, параметры, относящиеся к внутренним конусам – i

Рисунок 28 - Параметры наружных и внутренних конусов

Базовая плоскость 1 – это плоскость относительно которой определяется положение данного конуса относительно сопрягаемого с ним конуса.

База расстояние (Zρ) – это расстояние между базовыми плоскостями сопрягаемых конусов.

Конусность (с) - отношение разности диаметров конуса к длине конуса.

АТ_а – допуск угла, выраженных в угловых единицах – микрорадианах, градусах, минутах, секундах;

АТ - округленное значение допуска угла в градусах, минутах, секундах;

АТ - допуск угла, выраженный отрезком на перпендикуляре (в микрометрах) к номинальному положению короткой стороны угла, на расстоянии L₁ от вершины этого угла.

АТ_D – допуск угла конуса, выраженный допуском на разность диаметров в двух нормальных к оси сечениях конуса на заданном расстоянии между ними определяются по перпендикуляру к оси конуса.

В посадках рекомендуется сочетать поля допусков диаметров наружного и внутреннего конусов одного квалитета, и только в обоснованных случаях допуск диаметра внутреннего конуса можно назначить на один или два квалитета точным.

Рисунок 29 – Допуск угла

Допуск угла (АТ) – это величина равная разности между максимальными и минимальными значениями угла.

АТ =

Допуски углов конусов назначают в зависимости от длины конуса L для конусов с конусностью не более 1: 3; в остальных случаях – от длинны образующей (L₁). Допуски углов призматических элементов детали устанавливают в зависимости от номинальной длинны меньшей стороны угла.

Рисунок 30 – Схема расположения полей допусков

Поле допуска угла может располагаться относительно номинального размера угла так, как показано на рисунке 30.

ПОСАДКИ КОНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Для конических соединений установлены посадки зазора, натягом и переходные.

Посадки с зазором применяют в соединениях, в которых необходимо регулировать зазоры между сопрягаемыми деталями, а так же при разобщении одного пространства от другого как в покое, так и при взаимном перемещении соединяемых деталей.

Посадки с натягом используют для получения герметичных соединений, а так же соединений, обеспечивающих передачу крутящего момента. При этом происходит самоцентрирование детали.

Конусное соединение обеспечивает более легкую по сравнении с цилиндрическими соединениями разборку, позволяют регулировать натяг в процессе работы.

Поле допусков и посадки выбирают в зависимости от способа фиксации взаимного осевого положения сопрягаемых конусов.

В посадках с фиксацией по конструктивным элементам или по заданному осевому расстоянию между базовыми плоскостями следует принимать следующие поля допусков:

для внутренних конусов: Н4; Н5; Н6; Н7; Н8; Н9;

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

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ УГЛОВ И КОНУСОВ

Методы измерений углов и конусов могут быть разбиты на три основные группы:

1 Методы измерения сравнением с жёсткими одномерными образцовыми угловыми мерами (угловые меры, шаблоны, угольники, конусные калибры).

2 Гониометрические методы измерений. Определение величины угла непосредственно в угловой мере.

3 Тригонометрические методы. Измерение линейных величин, необходимых для определения угла.

Методы измерения углов при помощи жёстких угловых мер

При измерении углов при помощи жёстких угловых мер разность углов меры и детали определяют по величине просвета между их поверхностями, по краске и при помощи контактных приборов. При средних производственных условиях погрешность измерения методом просвета составляет 5 мкм при оценке световой щели на глаз и 2 мкм при оценке световой щели по «образцу просвета».

Гониометрические методы измерения

При измерении гониометрическим методом сравнивают измеряемый угол со шкалой лимба прибора. При измерении необходимо, чтобы каждая их сторон угла при отсчёте по указателю имела бы строго фиксированное направление. Для точных измерений углов, образованных плоскими поверхностями, пользуются гониометрами – спектрометрами ГС-30, ГС-10, ГС-5, ГС-5, ГС-1 с допустимой погрешностью соответственно 30, 10, 5, 2, 1.

При помощи гониометра контролируют углы у угловых мер и различных призм как металлических, так и стеклянных(применяемых в радиопромышленности), а также определяют различные оптические характеристики прозрачных материалов(показатель преломления, дисперсию).

Стандартизованы два типа угломеров для измерений углов деталей машиностроения контактным методом с отсчётом по угловому нониусу:

Тип 1- угломер с нониусом транспортирный.

Тип 2- угломер с нониусом универсальный.

Величина отсчёта по нониусу обоих угломеров – 2 минуты, цена деления шкалы основания – 1 градус.

Вопросы для самоконтроля.

1 Какими параметрами характеризуют основные размеры конических поверхностей?

2 Какие варианты расположения полей допусков для угловых размеров и конусов приняты в ГОСТ 8908-81?

3 Как влияют на базорасстояние конического соединения погрешности: а) углов конусов? Б) диаметры конусов?

4 перечислите способы проверки углов и конусов.

5 Поясните значение угловых призматических мер.