3. Конічні поверхні.

Конічні поверхні застосовуються в деталях машин для створення надійного центрування та вістової фіксації, крім того вони забезпечують передачу моменту, герметичність. Конічні поверхні поділяють на зовнішні та внутрішні. Конічні поверхні характеризуються розмірами, відхиленнями форми, шорсткістю, хвилястістю.

3. 1. Розміри конічних поверхонь.

Конічні поверхні, зовнішні та внутрішні, характеризуються діаметром більшої основи, діаметром меншої основи, кутом конуса, кутом нахилу, довжиною конуса. зв’язок між вказаними розмірами враховується при визначенні допусків.

Для полегшення досягнення взаємозамінності встановленні ряди нормальних конусностей за ГОСТ 8593.

Терміни та визначення на рис. 3.23 розмірів конічні поверхні характеризуються конусністю та нахилом.

Конусність – відношення різниці діаметрів малої та великої основ до довжини конічної поверхні:

де: конусність внутрішньої конічної поверхні.

де: конусність зовнішньої конічної поверхні.

Нахил – відношення різниці діаметрів малої та великої основ до подвійної довжини:

де: нахил внутрішньої конічної поверхні.

де: нахил зовнішньої конічної поверхні.

3. 3. 2. Допуски конічних поверхонь.

Зв’язок між розмірами на рис. 3.23 встановлюється за допомогою допусків. ГОСТ 8908 встановлює 17 ступенів точності кутів: 1, 2, …, 17.

Рис. 3.23. Параметри конічних поверхонь:

1 – внутрішня конічна поверхня; 2 – велика основа внутрішньої конічної поверхні, яка є одночасно базовою площиною; 3 – основна площина; 4 – велика основа зовнішньої конічної поверхня, яка є одночасно базовою площиною; 5 – мала основа зовнішньої конічної поверхні; 6 – зовнішня конічна поверхня; 7 – мала основа внутрішньої конічної поверхні; діаметри великої основи, відповідно внутрішньої, зовнішньої конічних поверхонь; діаметри малої основи відповідно внутрішньої, зовнішньої конічних поверхонь; кут конуса; кут нахилу; базова відстань відповідно внутрішньої, зовнішньої конічних поверхонь; довжина внутрішньої конічної поверхні; довжина зовнішньої конічної поверхні.

Рис. 3.24. Розміщення поля допуску конічної поверхні:

1 – конічна поверхня; 2 – поле допуску; половина поля допуску кута в кутових одиницях; половина поля допуску кута в лінійних одиницях; відповідно найменший та найбільший граничні кути; довжина утворюючої конічної поверхні.

При визначенні допуску кута заданої точності до позначення кута «АТ» додають номер відповідної ступені точності: АТ1, АТ2, …, АТ17.

Для конічної ступені точності встановлені допуски кута АТ_α і АТ_h.

Допуск кута визначений в кутових одиницях (в градусах, хвилинах, секундах, радіанах, мікрорадіанах).

Допуск кута визначений відрізком в лінійних одиницях (міліметрах, мікрометрах).

де: в мікрорадіанах;

в міліметрах.

3. 3. 3. Посадки конічних поверхонь.

Нерухомі з’єднання передають обертові моменти за рахунок сил тертя.

Щільні – призначені для герметизації (пробкові крани, з’єднання клапан-сідло).

Рухомі – забезпечують відносне переміщення (підшипник кочення).

Конічна посадка – характер конічного з’єднання, що визначається різницею діаметрів внутрішнього та зовнішнього конусів в їх поперечних перерізах, які суміщені після фіксації взаємного осьового положення конусів. Конічні посадки поділяються на посадки з зазором, з натягом та перехідні.

Конічні посадки характеризуються базовідстанню та осьовим зміщенням.

Базовідстань відстань між базами зовнішнього та внутрішнього конусів.

За способом фіксації взаємного осьового положення конічні посадки поділяються на такі:

• посадки з фіксацією суміщень конструктивних елементів спряження конусів, ;

• посадки з заданою базовідстанню,

Для отримання різних посадок ГОСТ 25307 визначає наступні основні відхилення: d, e, f, g, h, js, k, m, n, p, q, r, s, t, u, x, z для зовнішніх конусів; Hs, Js, N для внутрішніх.

4. Посадки конічних поверхонь.

На рис. 3.25 наведений приклад вимірювання за допомогою мінусної лінійки. Сутність виміру в тому, що під один із роликів лінійки підкладається блок площинно паралельних кінцевих мір розміром h. При цьому синусна лінійка нахиляється на кут α, який визначається за формулою:

При вимірюванні кута конуса виріб, що перевіряють, встановлюють на поверхню синусної лінійки, орієнтуючи його таким чином, щоб кут, який вимірюється, знаходився на площині перпендикулярної до роликів. Встановивши виріб на поверхню лінійки, під ролик підкладається блок площинно паралельних кінцевих мір. Розмір блоку визначають за формулою:

де: номінальне значення кута, що вимірюється.

При різниці показань δ вимірювальної головки в двох положеннях на довжині можна визначити відхилення кута, що вимірюється, від номінального його значення по формулі:

Рис. 3.25. Схема вимірювання кута конуса за допомогою

синусної лінійки:

1 – синусна лінійка; 2 – вимірювана поверхня; 3 – індикаторна стійка; 4 – індикатор часового типу; 5 – блок мірних плиток; – довжина переміщення індикатора; α – кут конуса; – відстані між осями роликів; h – висота блоку мірних плит; δ – різниця показань індикатора в межах довжини .

Рис. 3.26. Граничні калібри для вимірювання конусів:

а) калібр-втулка; б) калібр-пробка; висота уступу, яка визначає границі поля допуску.

Вимірювання конусів за допомогою граничних калібрів

Гладкі конічні деталі з допусками від УТ1 до УТ12, ступенями точності допусків кутів конусів 4…9 та конусністю від 1:3 до 1:50 контролюють калібрами за ГОСТ 24932.

Контроль калібрами (рис. 3.25) заснований на перевірці відхилень базовідстані по методу осьового переміщення калібру відносно поверхні, що перевіряється.

Калібри для перевірки зовнішніх конусів виконані у вигляді втулок, а внутрішніх конусів у вигляді пробок. Торці конічних поверхонь, що перевіряються, не повинні виходити за границі уступів калібрів, які і визначають поле допуску розмірів.