Широкое распространение конических соединений вызвано рядом их ценных свойств: самоцентрируемость, возможность легкого регулирования зазора и натяга с помощью изменения осевого расположения деталей, способность конической пары к быстрой разборке и сборке, герметичность и т.д.
Коническое соединение - соединение наружного и внутреннего конусов, имеющих одинаковые номинальные углы конусов, которые характеризуются большим диаметром D, малым диаметром d, длиной конического соединения L и базорасстоянием соединения zp (расстояние между принятыми базами конусов).
Базорасстояние соединения zp определяет относительное осевое расположение конических деталей.
Для конусов различают:
· допуск TD диаметра конуса в любом сечении; он равен разности предельных диаметров конуса в одном и том же поперечном сечении (рис.70);
· допуск TDs диаметра конуса в заданном сечении;
· допуск AT угла конуса;
· допуск TFR круглости конуса (допуск формы конуса);
· допуск TFL прямолинейности образующей (допуск формы).
Допуски конусов нормируют двумя способами:
· совместным нормированием всех видов допусков – допуском TD диаметра конуса в любом сечении. Допуск TD определяет поле допуска конуса, ограниченное двумя предельными конусами, между которыми должны находиться все точки реальной поверхности конуса. Он ограничивает не только отклонения диаметра, но и отклонения угла и формы конуса, если эти отклонения не ограничены меньшими допусками (рис. 70).
· раздельным нормированием каждого вида допусков: допуска TDs диаметра конуса в заданном сечении, допуска AT угла конуса, допуска TFR круглости и допуска TFL прямолинейности образующей конуса.
Допуски AT угла конуса и допуски формы конуса TFR и TFL назначают в том случае, если отклонения угла конуса ограничены более узкими пределами, чем это возможно при более полном использовании допуска TD.
|
|
Рис. 70. Поле допуска диаметра конуса в любом сечении
Допуски TD и TDs должны соответствовать ГОСТ 25346 и ГОСТ 25347 (по квалитетам с 01 по 18). Допуски AT должны соответствовать ГОСТ 8908, а допуск круглости TFR и прямолинейности образующей TFL - ГОСТ24643. При выбранном квалитете допуски TD и TFR назначают по номинальному диаметру большого основания конуса, а допуски TDs и TFL - соответственно по номинальному диаметру в заданном сечении и длине конуса L.
Полем допуска конуса называется область в пространстве, внутри которой должны находиться все точки реальной поверхности конуса (рис. 70).
ГОСТ 25307 устанавливает следующие основные отклонения: для наружных конусов – d, e, f, g,h, js, k, m, n, p, r, s, t, u, x, z; для внутренних конусов - H, Js, N. Перечисленные основные отклонения образуют поля допусков в сочетании с допусками 4 –12 квалитетов. Основные отклонения h, js, H, Js образуют поля допусков в сочетании с допусками всех квалитетов, установленных ГОСТ 25346.
Рекомендуется в посадках сочетать поля допусков одного квалитета. Допускается в обоснованных случаях повышать точность наружного конуса, но не более чем на два квалитета.
Различают следующие виды конических соединений:
· неподвижные (с натягом) предназначены для исключения взаимного перемещения деталей или для передачи крутящего момента. Натяг обеспечивается затяжкой или запрессовкой наружного конуса во внутренний; используются в соединениях конусов валов станков и электрических машин, в соединениях валопроводов судов, в соединениях фланцевых муфт с полыми и сплошными валами, конических штифтов с головками, уплотнительные пробки;
|
|
· плотные соединения (переходные) с возможностью скольжения применяются для обеспечения газо, -водо, -и маслопроницаемости по сопрягаемым поверхностям, т.е. для герметизации соединения путем притирки поверхностей. Плотные соединения применяют в пробковых кранах трубопроводной арматуры, в двигателях для посадки клапан в седло и т.д;
· подвижные соединения (с зазором) применяются для обеспечения относительного вращения или зазора между этими парами. Они обладают достоинствами точного центрирования и компенсации износа рабочих поверхностей перемещением деталей вдоль оси. Такие посадки используются в точных приборах, конических подшипниках станков, дозирующих, регулирующих устройствах и т.п.
Коническое соединение характеризуется коническойпосадкой и базорасстоянием соединения.
Конические посадки подразделяются на четыре типа в зависимости от способа фиксации взаимного осевого положения наружного и внутреннего конусов:
· посадки с фиксацией путем совмещения конструктивных элементов сопрягаемых конусов (рис. 71, а); при этом могут быть получены посадки любого характера;
· посадки с фиксацией по заданному осевому расстоянию zpf между базовыми плоскостями сопрягаемых конусов (рис. 71, б); при этом могут быть получены посадки любого характера;
· посадки с фиксацией по заданному осевому смещению Ea сопрягаемых конусов от их начального положения, за которое принимается положение в момент фактического соприкосновения данной пары конусов (рис. 71, в). Осевые отклонения конусов отсчитывают от основной плоскости. Они положительны, если направлены от вершины конуса, и отрицательны, если направлены к вершине конуса. При смещении в осевом направлении внутреннего конуса влево получают посадки с зазором, а при смещении вправо – посадки с натягом.
|
|
· посадки с фиксацией по заданному усилию запрессовки Fs, прилагаемому в начальном положении конусов (рис. 71, г). При этом способе могут быть получены только посадки с натягом. Чем больше усилие запрессовки, тем больше натяг в соединении.
а) б)
в) г)
Рис. 71. Посадки конусов с фиксацией: а - путем совмещения конструктивных элементов конусов; б – по заданному осевому расстоянию zpf между базовыми плоскостями сопрягаемых конусов; в – по заданному осевому смещению Ea сопрягаемых конусов от их начального положения; г – по заданному усилию запрессовки FS
В посадках, выполненных первыми двумя способами (путем совмещения конструкторских элементов или по заданному осевому расстоянию между базовыми плоскостями сопрягаемых конусов) допуски конусов предпочтительно нормировать первым способом (совместным).
В посадках выполненных третьим и четвертым способом (по заданному осевому смещению сопрягаемых конусов или по заданному усилию запрессовки) допуски конусов предпочтительно нормировать вторым способом (раздельным). Этим же способом предпочтительно нормировать допуски несопрягаемых конусов.