Призматические элементы деталей, расположенные под произвольными углами

Обозначение посадок подшипников качения на чертежах.

Для обозначения подшипниковых посадок введены специальные обозначения. Они состоят из символа основного отклонения буквы L(l) и цифры класса точности (l 0… l 2, L 0… L 2).

Стандарт допускает и другой метод обозначения сопряжений подшипников и деталей: на сборочных чертежах посадки колец подшипников можно обозначать одним полем допуска сопрягаемой детали, например, Ø40 k 6, Ø90 Н 7.

1 Классификация деталей и соединений с углами.

Углы деталей делят по пространственной форме этих элементов на призматические с углами, образованными плоскостями и конические элементы (рис. 1).

Угловые размеры бывают независимыми (фаски, скосы, наклонные поверхности, штамповочные и литейные уклоны), и угловыми параметрами. Углы координируют оси отверстий, но реже встречаются угловые размеры, влияющие на эксплуатационные свойства.

Особыми свойствами конических соединений являются:

- самоцентрируемость деталей;

- регулируемость характера сопряжения;

- про­стота обеспечения герметичности;

- в неподвижных соединениях передают большие вращающие моменты.

Углом в плоскости называют геометрическую фигуру, образованную двумя лучами, выходящими из одной вершины. Двугранный угол — фигура в пространстве, состоящая из двух плоскостей (граней), выходящих из одной прямой (ребра) и часть пространства между ними.

3 Нормальные углы, нормальные конусности и углы конусов.

Для угловых размеров, не связанных расчетными зависимостями с другими принятыми размерами, ГОСТ 8908 установлены три ряда нормальных углов, из которых первый ряд предпочитают второму, а второй — третьему.

Пер­вый ряд включает восемь значений: 0°, 5°, 15°, 30°, 45°, 60°, 90° и 120°.

Второй ряд содержит 16 значений, причем дополнительные восемь значений вставлены в промежутки между значениями первого ряда: 0°30', 1°, 2°, 3°, 8°, 10°, 20° и 75°.

Третий ряд имеет 43 значения, причем 22 дополнительных значения вставлены между значениями второго ряда и добавлено пять значений, превышающих 120°, а именно 135°, 150°, 180°, 270° и 360°.

Для призматических деталей (рис. 4), кроме нормаль­ных углов, ГОСТ 8908 допускает применять шесть стандартных уклонов s: 1 к 500, 200, 100, 50, 20 и 10. Уклон равен:

s = (H – h)/ L = tgβ. (1)

Нормальные конусности и углы конусов общего назначения устанавливает ГОСТ 8593. При выборе конусностей или углов конусов ряд 1 (13 конусностей от 1: 500 до 1: 0,288675) надо предпочитать ряду 2 (8 конусностей от 1: 30 до 1: 0,651613).

4 Допуски углов, степени точности, интервалы определяющих размеров, выражение допусков в угловых и линейных единицах.

Угло­вые допуски задаются в зависимости от длины меньшей стороны угла, обозначаемой L ₁.

Установлено 17 степеней точности, обозначаемых в по­рядке убывания точности цифрами 1, 2,..., 17. В техни­ческой документации номер степени проставляют после условного обозначения допуска угла.

Точность угла зависит от длины его сторон. При малой длине сторон трудно добиться высокой точности, а при больших сторонах большие отклонения формы сторон. Установлено 13 интервалов длин меньшей стороны угла до 2500 мм.

Допуск угла АТ — разность между наибольшим и наименьшим предельными значениями угла (рис. 6). Допуски даны в нескольких вариантах. Исходными являются значения АТ _α, в микрорадианах, виде линейных величин АТ_h (для призматических элементов) и AT_D (для конических поверхностей). Основное распространение имеют значения допусков углов АТ ′_α в градусах, минутах, секундах.

При обозначении допуска угла нужной точности к обозначению допуска угла АТ добавляется номер степени точности: АТ 7, АТ 12 и т. д.

5 Поля допусков.

П о л е д о п у с к а — это область, в пределах которой может находиться реальная образующая угла. Положение полей допусков угловых размеров не установлено. Есть три основных варианта расположения полей допусков (рис. 7): «в плюс»(в таком случае оно имеет условное обозначение + АТ), «в минус» (– АТ) или симметрично (± АТ /2) относительно номинального угла.

Возможны варианты с двумя положительными или отрицательными отклонениями, ассиметричное отклонение с разными знаками и др.

6 Конические соединения, их параметры: диаметр, конусность, базорасстояние.

Рисунок 1 — Элементы внутреннего и наружного конусов и конического соединения

К о н и ч е с к и м с о е д и н е н и е м (рис. 9, в) называют соединение на­ружного и внутреннего конусов, имеющих одинаковые номинальные углы конусов. Оно характеризуется большим диаметром D, малым диаметром d, длиной конического соединения L и базорасстоянием соединения z_p,.

Различают угол конуса α и уклона α / 2.

О с н о в н о й п л о с к о с т ь ю называют плоскость поперечного сечения конуса, в котором задается номинальный диаметр конуса. Б а з о в о й п л о с к о с т ь ю (базой конуса) является плоскость, перпендикулярная оси конуса и относительно которой определяется положение других сечений конуса. Расстояние между основной и ба­зовой плоскостями конуса z_е или z_i, называют б а з о р а с с т о я н и е м к о н у с а. Базовая и основная плоскости конуса могут совпадать.

Параметры наружных конусов имеют индекс е, внутренних — i, а соединений — p.

7 Система допусков и посадок для конических деталей и соединений.

Определяющими показателями конического соединения являются параметры конической посадки и базорасстояние. Посадки в конических соединениях характеризуют зазором или натягом.

Рисунок 2 – Поле допуска конуса, которое одновременно ограничивает отклонения угла и формы конуса

Основных отклонений у конических поверхностей нет. Установлено два способа нормирования допусков конусов. При первом способе задают единый допуск Т_D на диаметр конуса в любом сечении по длине, который одновременно ограничивает отклонения диаметра, угла и формы конуса. Поле допуска представляет пространство между двумя предельными конусами (рис. 2), в пределах которого должны находиться все точки реальной поверхности конуса.

При втором способе у конусов раздельно нормируют каждый вид погрешностей: допуск диаметра в за­данном сечении Т_DS, допуск АТ угла конуса, допуск Т_FR круглости и допуск Т_FL прямолинейности образующей конуса.

Для образования конических посадок отобран ряд полей допусков из ГОСТ 25346. В соединениях с фиксацией конусов по конструктивным элементам или заданному базорасстоянию при назначении посадок следует применять поля допусков 4...9-го квалитетов с основным отклонением Н для внутренних конусов и любым из основных отклонений d, e, f, g, h, j_s, k, m, n, p, r, s, t, u, x, z. Рекомендуется в посадках сочетать поля допусков одного квалитета.

8 Допуски формы конических поверхностей.

Погрешности формы конических поверхностей снижают передаваемый крутящий момент.Допуск формы T_F — это суммарный допуск круглости поперечного сечения конуса и прямолинейности его образующих.

9 Выбор посадки и методы получения заданного характера конических сопряжений.

Способы фиксации взаимного осевого положения наружного и внутреннего конусов в соединении:

- совмещением конструктивных элементов сопрягаемых конусов (детали при сборке продвигают до соприкосновения соответствующих базовых плоскостей);

- установлением между базовыми плоскостями конусов заданного базорасстояния z_p;

- осевым смещением сопрягаемых конусов на заданную величину Е_а от их начального положения;

- посадки с натягом — по моменту достижения при запрессовке заданного усилия.

Когда нормальное функционирование конусного соединения определяется ограниченными отклонениями базорасстояния, то допуски на диаметры в таких случаях являются производными и должны подсчитываться.

Погрешности углов уклона сопряженных деталей мало сказываются на изменении базорасстояния Δ z_р, но сильно влияют на характер контакта сопрягаемых конусов. Предпочтительным является замыкание по большому диаметру, так как при этом поверхность соприкосновения больше.

Равенство конусностей двух сопрягаемых деталей важно для неподвижных соединений. Различие конусностей приводит к повышению локальных давлений, нарушению сносности и уменьшению нагрузочной способности.

Конусности сопрягаемых конических поверхностей общего назначения стандартизованы и составляют ряд, содержащий 18 значений. Кроме конусностей общего назначения допускаются к применению конусности специальных назначений.