Система допусков на угловые размеры

ПОСАДКИ КОНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Тема изложена в соответствии с источниками [7, 8].

Система допусков на угловые размеры

Все нормальные углы, применяемые при конструировании, можно разделить на три группы:

· нормальные углы общего назначения (наиболее распространенная группа); стандартом предусматривается три ряда предпочтительных значений углов, заданных в угловых единицах измерения – угловой градус, угловая минута, угловая секунда;

· нормальные углы специального назначения (ограниченно применяется в стандартизованных специальных деталях);

· специальные углы; к ним относятся, во-первых, углы, размеры которых связаны расчетными зависимостями с другими принятыми размерами, и которые нельзя округлить до нормальных углов; во-вторых, углы, определяемые специфическими эксплуатационными или технологическими требованиями).

Углы конусов выражают через конусность, обозначаемую буквой C.

Конусность С -отношение разности диаметров двух поперечных сечений к расстоянию между ними.

К основным размерам конуса относятся (рис.65): диаметр большого основания D, диаметр малого основания d, угол конуса α (конструкторская форма), угол уклона α /2, длина конуса L.

Рис. 65. Основные размеры конуса

Под прямой круговой конической поверхностью (в дальнейшем коническая поверхность или просто конус) понимают поверхность вращения, образованную прямой образующей, вращающейся относительно сои и пересекающей ее.

Под основанием конуса понимают окружности, образованные пересечением конической поверхности с перпендикулярными плоскостями, ограничивающими его в осевом направлении.

Основной плоскостью называют плоскость поперечного сечения конуса, в котором задается номинальный диаметр конуса.

Базовой плоскостью является плоскость, перпендикулярная оси конуса и служащая для определения осевого положения основной плоскости или осевого положения данного конуса относительно сопрягаемого с ним конуса.

В качестве базовой выбирают торцовую плоскость какого-либо заплечика, буртика или места перехода конуса в цилиндр, чаще всего со стороны большого диаметра.

Базорасстоянием конуса (z_e или z_i) называется расстояние между основной и базовой плоскостями конуса, где z_e – базорасстояние наружного конуса; z_i – базорасстояние внутреннего конуса.

Базовая и основная плоскости конуса могут совпадать.

Конусность С определяется по формуле С = (D - d) / L =2tg(a/2).

Конусность часто указывают в виде отношения 1: x, где x – расстояние между поперечными сечениями конуса, разность диаметров которых равна 1 мм, например C = 1:20.

Угол уклона связан с размерами D, d, L соотношением:

= C /2 = i,

где i - уклон.

Для достижения взаимозаменяемости установлены ряды нормальных конусностей (ГОСТ 8593). Предусмотрены конусности специального применения для инструментальных конусов: конусы Морзе 0,1,2,3,4,5,6; конусы Морзе укороченные – В 7, В 10, В 12, В 16, В 18, В 22, В 24, В 32, В 45; конусы метрические.

При измерении размеров универсальными средствами на конусные поверхности рекомендуется проставлять размеры, указанные на рис. 66.

а) б)

Рис. 66. Рекомендуемые для простановки размеры:

а – на наружный конус; б – на внутренний конус

По ГОСТ 8908 для углов установлено семнадцать степеней точности, обозначаемых в порядке убывания точности: AT 1, AT 2, AT 3 ,…AT 17. Латинские буквы AT обозначают допуск угла – разность между наибольшим и наименьшим предельными (допустимыми углами). При переходе от одной степени к другой значение допуска изменяется по геометрической прогрессии со знаменателем φ=1,6.

Области применения реально достижимых степеней точности:

5- для конических калибров – пробок;

6- для конических калибров-втулок;

7,8 – высокая точность (конусы инструментов, конические концы валов и осей для точно центрируемых деталей);

10-12 – нормальная точность (центровые гнезда и центры, угловые пазы в направляющих и т.д.);

13-15 – пониженная точность;

16-17 – для свободных размеров.

Стандартом для каждой степени точности установлены четыре вида допусков на угловые размеры (рис.67).

AT_α – допуск угла в угловых единицах. Допуск выражают в угловых единицах: в мкрад, градусах, минутах и секундах. Например, AT 17 = 4˚35΄ 01˝.

AT_α΄- округленный допуск угла (в угловых единицах). Таким образом, угол 17 степени точности будет равен AT 17 = 4˚. На чертежах рекомендуется указывать округленный допуск угла.

AT_h – допуск угла призматических элементов. Допуск выражают отрезком (в мкм) на перпендикуляре к короткой стороне угла, противолежащего углу AT_α на расстоянии L₁ от вершины этого угла.

AT_D – допуск угла конуса. Выражается допуском на разность диаметров в двух нормальных к оси конуса сечениях на заданном расстоянии между ними; определяется по перпендикуляру к оси конуса.

Исходными являются значения AT_α в микрорадианах; на их основе получены округленные значения допусков углов AT_α΄ в градусах, минутах, секундах, проставляемые на чертежах. Кроме того, те же допуски приведены в виде линейных величин AT_h (для призматических элементов)и AT_D (для конических поверхностей). Последние допуски используются при косвенном контроле угловых отклонений.

а) б) в)

Рис. 67. Виды допусков углов:

а - допуск угла; б – конусность С £ 1:3; в – конусность С > 1:3

Допуски углов назначают: для конусов с конусностью не более 1: 3 – в зависимости от длины конуса L;для конусов с конусностью свыше 1: 3 – в зависимости от длины образующей конуса L₁; для углов призматических элементов – в зависимости от длины меньшей стороны угла.

Таким образом, связь между допусками углов в угловых и линейных единицах определяется по формуле:

АТ_h = 10^-3 АT _a L,

где AT_h - в мкм; АТ _a – в мкрад; L – мм.

Для конусов с конусностью больше, чем 1: 3, значение АТ_D определяется по формуле:

АТ_D = АТ_h / cos(a/2),

где a – номинальный угол конуса. Для малых углов (С£1:3): АT_D @ AT_h.

Применяются три основных типа расположения поля допуска относительно номинального угла: плюсовое (+ AT), минусовое (+ AT) и симметричное (± AT/2).

а) б) в)

Рис. 68. Типы расположения полей допусков для угла призматического элемента:

а - ( a + АТ _a); б – ( a – АТ _a); в – ( a ± АТ _a / 2)

а) б) в)

Рис. 69. Типы расположения полей допусков для угла конуса:

а - ( a + АТ _a); б – ( a – АТ _a); в – ( a ± АТ _a / 2)

При любом расположении поля допуска отклонения угловых размеров отсчитываются от номинального размера угла. Типы расположения полей допусков для угла призматического элемента представлены на рис. 68, а для угла конуса – на рис. 69.