Система допусков углов призматических элементов и конусов

Допуски углов призматических элементов с длиной меньшей стороны до 2500 мм нормированы ГОСТ 8908–81. Этот же стандарт регламентирует и допуски углов конусов с длиной образующей или оси до 2500 мм.

Стандартом установлены 17 степеней точности допусков углов АТ, обозначаемых числами в порядке убывания точности: 1, 2,..., 17. При обозначении допуска угла заданной точности к обозначению допуска угла АТ добавляют номер соответствующей степени точности: АТ 1, АТ 2,..., АТ 17. Допуски углов с одинаковыми длинами короткой стороны при переходе от одной степени точности к другой изменяются по ряду R 5 (геометрическая прогрессия со знаменателем 1,6).

Стандартом для каждой степени точности определены четыре вида допусков на угловые размеры рис. 3.93:

Рис. 3.93. Допуски углов и конусов

· АТ_α – «теоретический» допуск угла, выраженный в угловых единицах (в микрорадианах или в градусах, минутах, секундах);

· АТ`<sub>α</sub> – округленное значение допуска угла в градусах, минутах, секундах. Например, если допуск АТ 17 = 4<sup>о</sup>30`01`` (при интервале длин L ₁ до 10 мм), то соответствующий ему допуск АТ`_α 17 равен 4^о;

· АТ_h – допуск угла, выраженный в единицах длины (в микрометрах) как отрезок на перпендикуляре к номинальному положению короткой стороны угла, на расстоянии L ₁ от вершины этого угла;

· АТ_D – допуск угла конуса, выраженный в единицах длины (в микрометрах) и отсчитываемый по перпендикуляру к оси конуса как разность наибольшего и наименьшего допустимых диаметров в заданном нормальном к оси сечении конуса. Допуск задают на определенном осевом расстоянии L.

Допуски в угловых и линейных единицах связаны зависимостью

АТ_h = 10 ^–3 АТ_α L ₁,

где АТ_h – допуск угла в единицах длины, мкм;

АТ_α – допуска угла в угловых единицах, мкрад;

L ₁ – длина стороны угла или длина образующей конуса, мм.

При назначении допусков следует различать конусы с конусностью не более 1:3 и более 1:3.

Конусность, как правило, указывают в виде отношения 1: Х, где Х – расстояние между поперечными сечениями конуса, разность диаметров которых равна 1 мм, например, С = 1:20. Стандарт ГОСТ 8593–81 устанавливает нормальные конусности и соответствующие им углы конусов.

Для конусов, имеющих малые углы (при конусности С ≤ 1:3 или при значении угла конуса α ≤ 19^о), практически АТ_D ≈ АТ_h (разность составляет не более 2 %). Для таких конусов принимают L ≈ L ₁ и назначают допуск АТ_D, полагая что АТ_D ≈ АТ_h.

Допуск АТ_h назначают в зависимости от длины L ₁ на конусы, имеющие конусность более 1:3. При больших значениях С и α

АТ_D = АТ_h / cos (α/ 2 ).

В отличие от нормирования полей допусков гладких цилиндрических поверхностей, положение которых определяется основными отклонениями, стандарт не устанавливает расположение полей допусков угловых размеров. Чаще других используют три варианта расположения полей допусков углов: «внутри угла», «снаружи угла» и симметрично относительно нулевой линии (условные обозначения - АТ, + АТ и ± АТ/ 2). Типовые варианты расположения полей допусков углов для призматических деталей относительно номинального размера угла показаны на рисунке 3.94. Разрешаются и иные виды расположения полей допусков углов (одностороннее с двумя положительными или отрицательными отклонениями, асимметричное с отклонениями разных знаков). Поля допусков углов конусов также могут располагаться любым выбранным образом.

При конструировании наиболее удачным представляется назначение поля допуска с симметрично расположенными отклонениями.

Рис. 3.94. Схемы расположения полей допусков углов призматических деталей

Допуски углов призматических элементов детали устанавливают в зависимости от номинальной длины меньшей стороны угла L ₁.

Значение допуска угла призматической детали или конуса зависит от его степени точности.

Примеры числовых значений допусков углов (формализованные допуски) для трёх степеней точности приведены в таблице 24. Одним входом в таблицу является длина короткой стороны угла (эффективный параметр), причем интервалы длин (сгруппированные эффективные параметры) начинаются и заканчиваются нормальными размерами ряда Ra 5. Второй вход в таблицу – уровень относительной точности угла (в данном стандарте определяется как степени точности).

Таблица 24

Допуски углов степеней точности 5…7

Интервал длин L, Lt, мм	Степени точности
АТ5	АТ6	АТ7
АТα, мкрад	АТ`α	АТh, АТD мкм	АТα, мкрад	АТ`α	АТh, АТD мкм	АТα, мкрад	АТ`α	АТh, АТD мкм
Свыше 40 до 63		26"	5...8		40"	8…12,5		1'	12,5...20
» 63» 100		20"	6,3...10		32"	10…16		50"	16...25
» 100» 160		16"	8...12,5		26"	12,5…20		40"	20...32
» 160» 250		12"	10...16		20"	16…25		32"	25...40
» 250» 400		10"	12,5...20		16"	20…32		26"	32...50
» 400» 630		8"	16...25		12"	25…40		20"	40...63
» 630» 1000	31,5	6"	20...32		10"	32…50		16"	50…80
» 1000» 1600		5"	25...40		8"	40…63		12"	63...100
» 1600» 2500		4"	32...50	31,5	6"	50…80		10"	80...125

Области применения каждой из 17 степеней определяются функциональными требованиями к точности угловых размеров.

Так степени точности от 5 и выше используются при назначении допусков угловых концевых мер.

Степени точности 5 и 6 применяются для сопрягаемых конусов особо высокой точности, например, точных опор скольжения, конических элементов герметичных соединений, посадочных элементов сменных измерительных наконечников приборов.

Степени 7, 8 используются для таких деталей высокой точности, которые требуют хорошего центрирования (конические центрирующие поверхности валов и осей, а также сопрягаемые с ними ступицы зубчатых колес и конусных муфт) при высокой точности соединений.

Степени 9...12 применяются в деталях нормальной точности, таких как направляющие планки, фиксаторы, конические элементы валов, втулок и др.

Степени 13...15 предназначены для деталей пониженной точности, которые используются в стопорных устройствах и т.п.;

Степени 16 и 17 используют для назначения допусков несопрягаемых угловых размеров.

ГОСТ 8593 – 81 устанавливает два ряда нормальных конусностей и углов конусов.

Для призматических деталей (рис. 3.95) кроме нормальных углов стандарт допускает применять стандартные уклоны S. Уклон представляет собой отношение перепада высот (H – h) к расстоянию L между местами их измерения:

S = (H – h)/L = tg β.

Рис. 3. 95. Параметры угловых призматических деталей