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: АТ1, АТ2,..., АТ17. Допуски углов с одинаковыми длинами короткой стороны при переходе от одной степени точности к другой изменяются по ряду R5 (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 АТ17 = 4<sup>о</sup>30`01`` (при интервале длин L₁ 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 L₁ 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 L₁ ,

где АТ_h – допуск угла в единицах длины, мкм;

АТ_α – допуска угла в угловых единицах, мкрад;

L₁ – 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 ≈ L₁ и назначают допуск АТ_D, полагая что АТ_D ≈ АТ_h.

Допуск АТ_hназначают в зависимости от длины L₁ 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 L₁.

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

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 = tgβ.

Рис. 3. 95. Параметры угловых призматических деталей