Допуски и посадки конических соединений

Изучить лекцию и написать краткий конспект

Тема 4.1.1 Допуски углов и посадки конусов, резьбовых соединений

Допуски и посадки конических соединений

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 L конического соединения и базорасстоянием соединения z_p (расстояние между принятыми базами конусов).

Базорасстояние соединения z_p определяет относительное осевое расположение конических деталей.

Для конусов различают следующие виды допусков:

· T_D - допуск диаметра конуса в любом сечении; он равен разности предельных диаметров конуса в одном и том же поперечном сечении (рис.1);

· T_Ds - допуск диаметра конуса в заданном сечении;

· AT - допуск угла конуса;

· T_FR - допуск круглости конуса (допуск формы конуса);

· T_FL - допуск прямолинейности образующей (допуск формы).

Допуски конусов нормируют двумя способами.

Первый способ заключается в совместном нормировании всех видов допусков, т.е. допуском T_D диаметра конуса в любом сечении. Допуск T_D 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).

Второй способпредставляетсобой раздельное нормирование каждого вида допуска: допуска T_Ds диаметра конуса в заданном сечении, допуска AT угла конуса, допуска T_FR круглости и допуска T_FL прямолинейности образующей конуса.

Допуски AT угла конуса и допуски формы конуса T_FR и T_FL назначают в том случае, если отклонения угла конуса ограничены более узкими пределами, чем это возможно при более полном использовании допуска T_D.

Рис. 1. Поле допуска диаметра конуса в любом сечении

 

Допуски T_D и T_Ds должны соответствовать ГОСТ 25346 и ГОСТ 25347 (по квалитетам с 01 по 18). Допуски AT должны соответствовать ГОСТ 8908, а допуск круглости T_FR и прямолинейности образующей T_FL - ГОСТ24643. При выбранном квалитете допуски T_D и T_FR назначают по номинальному диаметру большого основания конуса, а допуски T_Ds и T_FL - 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. 1).

ГОСТ 25307 устанавливает следующие основные отклонения: для наружных конусов – d, e, f, g,h, j_s, k, m, n, p, r, s, t, u, x, z; для внутренних конусов - H, J_s, N. Перечисленные основные отклонения образуют поля допусков в сочетании с допусками 4 –12 квалитетов. Основные отклонения h, j_s, H, J_s 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. Такие посадки 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 маслонепроницаемости 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 конической посадкой и базорасстоянием соединения.

Конические посадки подразделяются на четыре типа в зависимости от способа фиксации взаимного осевого положения наружного и внутреннего конусов:

первый тип - посадки с фиксацией путем совмещения конструктивных элементов сопрягаемых конусов (рис. 2, а); при этом могут быть получены посадки любого характера;

второй тип - посадки с фиксацией по заданному осевому расстоянию z_pf между базовыми плоскостями сопрягаемых конусов (рис. 2, б); при этом могут быть получены посадки любого характера;

третий тип - посадки с фиксацией по заданному осевому смещению E_a сопрягаемых конусов от их начального положения, за которое принимается положение в момент фактического соприкосновения данной пары конусов (рис. 2, 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.

четвертый тип - посадки с фиксацией по заданному усилию запрессовки F_s, прилагаемому в начальном положении конусов (рис. 2, г). При этом способе могут быть получены только посадки с натягом. Чем больше усилие запрессовки F_s, тем больше натяг в соединении.

а)                                             б)

в)                                                                                           г)

Рис. 2. Посадки конусов с фиксацией: а - путем совмещения конструктивных элементов конусов; б – по заданному осевому расстоянию z_pfмежду базовыми плоскостями сопрягаемых конусов; в – по заданному осевому смещению E_a сопрягаемых конусов от их начального положения; г – по заданному усилию запрессовки F_S

В посадках двух первых типов (выполненных путем совмещения конструкторских элементов или по заданному осевому расстоянию между базовыми плоскостями сопрягаемых конусов) допуски конусов предпочтительно нормировать первым способом (совместным).

В посадках третьего и четвертого типа (выполненных 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.