3.Точность гладких конических соединений

Основные параметры. В ГОСТ 25548 «Основные нормы взаимозаменяемости. Конусы и конические соединения Терми­ны и определения» приведены основные термины и определения, относящиеся к конусам и коническим соединениям. В терминах этого стандарта конус или коническая поверхность представляют собой обобщенное название деталей, поверхностей или элемен­тов, которые образуются наклонной к оси прямой линии при ее вращении вокруг этой оси. Коническое соединение образуется контактированием наружного и внутреннего конусов, имеющих одинаковые номинальные углы конусов (или конусности).

Внутренний конус создается в отверстии и в необходимых случаях для отличия его от наружного дается с размерами, которые имеют индекс i. Размеры наружного конуса имеют в необходимых случаях индекс е. К коническим элементам и их соедине­ниям относятся такие понятия, как «основная плоскость», «основание», «базовая плоскость», «базорасстояние» «конусность», «уклон».

Основная плоскость представляет собой плоскость попереч­ного сечения конуса, в котором задаются номинальный диаметр круга или номинальные размеры эллипса. В машиностроении основную плоскость рассматривают как перпендикулярную к оси конуса.

Основание конуса представляет собой круг, образованный пересечением конической поверхности плоскостью, перпендику­лярной к оси конуса.

Базовая плоскость конуса представляет собой плоскость, перпендикулярную к оси конуса, относительно которой опреде­ляется положение его сечений.

Базорасстояние конуса (Ze,Zi) представляет собой осевое расстояние между сечением и базовой плоскостью, т.е. расстоя­ние между основной и базовой плоскостями.

Конусность представляет собой отношение разности разме­ров диаметров большою и малого оснований (D-d) к длине ко­нуса L, т.е. С = (D-d)/L. Таким образом, конусность связана с углом конуса который заключен между образующи­ми конуса в осевом сечении.

Уклон представляет собой отношение полуразности размеров диаметров большого и малого оснований (D-d) к длине конуса L, т.е. i=(D-d)/2L

Система допусков и посадок конусных соединений. По­казателями точности коническою соединения являются кони­ческая посадка, образуемая сочетанием нолей допусков соот­ветствующего квалитета отверстия и пробки, и базорасстояние. Как и цилиндрические летали, конические детали могут обра­зовывать посадки с зазором, с натягом или переходные. Осо­бенность конических посадок состоит в том, что их характер определяется после фиксации взаимного положения сопряга­емых конусов.

Для каждой степени точности установлены следующие виды допусков:

• допуск диаметра конуса в любом сечении ТD;

• допуск диаметра конуса в заданном сечении ТDs;

• допуск угла конуса А Т;

• допуск формы конуса (допуск круглости Т_FR)

• допуск формы конуса (допуск прямолинейности образующей конуса Т_FL).

Допуски конусов нормируют следующими способами:

1. устанавливают единый допуск ТD на диаметр конуса в лю­бом сечении по длине, который компенсирует (ограничивает) отклонения угла и формы поверхности конуса. Данный допуск определяет положение предельных конусов с общей осью и парал­лельными образующими боковой поверхности.

2. осуществляют раздельное нормирование каждого вида до­пусков: допуска ТDs диаметра конуса в заданном сечении; допус­ка АТ_а угла конуса (в угловых единицах измерения); допуска АT_D угла конуса (в линейных единицах измерения); допуска Т_FR круг­лости сечения конуса; допуска Т_FL прямолинейности образующей конуса.

Первый способ рекомендуется применять в посадках, получа­емых при сборке с совмещением заданных конструктивных эле­ментов или при достижении заданного расстояния вдоль оси между базовыми плоскостями сопрягаемых конусов.

Второй способ рекомендуется применять в посадках, получа­емых при сборке с заданным осевым смешением сопрягаемых конусов относительно друг друга или при достижении заданного усилия запрессовки. Для несопрягаемых конических поверхностей рекомендуется задавать допуски по второму способу.

В посадках, образуемых совмещением конструктивных эле­ментов или по заданному осевому расстоянию между базовыми плоскостями, следует применять следующие поля допусков с ос­новными отклонениями:

• для внутренних конусов — основное отклонение Н в 4 —9-м квалитетах;

• наружных конусов — основные отклонения d, e, f, g, h, k, m, n, p, r, s, t, u, x, z.

В посадках рекомендуется сочетать допуски наружного и внутреннего конусов равноточных квалитетов. В обоснован­ных случаях рекомендуется назначать допуск диаметра внут­реннего конуса на один или два квалитета менее точным либо повышать точность наружного конуса не более чем на два квалитета.

Предельным отклонениям диаметра конуса будут соответствовать его предельные осевые отклоне­ния: верхнее и нижнее. Верхнее осевое отклонение наружного конуса обозначают esz, внутреннего конуса — ESz, нижнее осе­вое отклонение наружного конуса обозначают еіz, внутреннего конуса — ЕIz. Положительные осевые отклонения условно от­кладываюn вдоль оси от основной плоскости в направлении уве­личения базорасстояния, а отрицательные отклонения — в на­правлении уменьшения базорасстояния конического соедине­ния.

Предельные осевые отклонения конуса связаны с предельны­ми отклонениями диаметров соотношениями

Осевой допуск или допуск отклонений базорасстояния отдель­ных деталей

Точность конических соединений на практике оценивают по изменению базорасстояния Zp. Одинаковые отклонения диамет­ров наружного или внутреннего конусов приво­дят к изменению базорасстояния соединения, но не нарушают характера сопряжения. Отклонения углов ai (внутреннего конуса длиной L1) и ae (наружного конуса длиной L₂) в первую очередь изменяют характер сопряжения. Наибольшая погрешность базо­расстояния возникает для случая аi > ае (рис. 6..18), так как име­ет место наименьшая длина линейного контакта деталей в соеди­нении, равная длине окружности малою основания вала.