|
Коническим соединением называют соединение наружного и внутреннего конусов, имеющих одинаковые номинальные углы конуса или одинаковые номинальные конусности. Конические соединения по сравнению с цилиндрическими имеют ряд преимуществ и в некоторых случаях являются незаменимыми. Они могут быть подвижными, неподвижными и плотными.
Конические сопряжения используют для обеспечения сопряжений, при которых требуется частая разборка и сборка при хорошем центрировании сопрягаемых деталей. Типичным случаем наиболее частого применения конусов является установка режущего инструмента в шпинделе металлорежущих станков.
Подвижные конические соединения служат для обеспечения относительного вращения или зазора между деталями. Эти соединения характеризуются точным центрированием, возможностью компенсации износа деталей за счет перемещения их вдоль оси, например, в конических подшипниках станков, в регулирующих устройствах. Подвижные конические соединения допускают регулирование зазора относительным смещением деталей вдоль оси и тем самым обеспечивают высокую точность вращения и длительную эксплуатацию с сохранением заданных свойств. Такие конические опоры вращения находят широкое применение в конструкциях высокоточных машин и приборов.
Неподвижные конические соединения (типа посадок с натягом цилиндрических сопряжений) служат для передачи крутящих моментов. Неподвижность создается силой трения между сопрягаемыми поверхностями. Силу трения регулируют изменением натяга, который обеспечивают затяжкой или запрессовкой наружного конуса во внутренний. При передаче больших нагрузок при малых натягах, а также при вибрациях применяют дополнительное крепление шпонками в конических сочинениях. В неподвижных конических соединениях необходимый натяг издается осевой силой и при этом происходит самоцентрирование элементов конического сопряжения. Такие соединения легко разбираются и всегда имеется возможность регулирования натяга.
Плотные (или герметичные) конические соединения применяют в кранах, штуцерах, для посадки клапана в седло в газораспределительных устройствах, в пробках флаконов духов и т.п. Плотное соединение обеспечивается притиркой сопрягаемых деталей и обычно не взаимозаменяемы.
На качество конических соединений влияют погрешности углов и отклонения формы сопрягаемых поверхностей. Для повышения точности центрирования, нагрузочной способности, износостойкости и герметичности соединений необходимо обеспечивать равномерный контакт по сопрягаемым поверхностям. Наилучший контакт получают притиркой конических поверхностей, однако это весьма трудоемкая операция и при ней нарушается взаимозаменяемость парных конусов, поэтому притирку применяют только в хорошо обоснованных случаях.
Коническая посадка - характер конического соединения, определяемый зазорами или натягами в коническом соединении, получающимися после фиксации взаимного осевого положения сопрягаемых конусов.В зависимости от способа фиксации взаимного осевого положения наружного и внутреннего конусов различают следующие посадки.
1. Посадка с фиксацией путем совмещения конструктивных элементов сопрягаемых конусов.
2. Посадка с фиксацией по заданному осевому расстоянию между базовыми плоскостями сопрягаемых конусов.
3. Посадка с фиксацией по заданному взаимному осевому смещению сопрягаемых конусов от их начального положения.
4. Посадка с фиксацией по заданному усилию запрессовки, которое прилагается в начальном положении конусов.
Коническая посадка с зазором рассматривается как посадка, при которой обеспечивается зазор после фиксации взаимного осевого положения сопрягаемых конусов.
Конической посадкой с натягом является посадка, при которой обеспечивается натяг после фиксации взаимного осевого положения сопрягаемых конусов.
Коническая переходная посадка характеризуется возможностью получения в сопряжении как зазора, так и натяга после фиксации взаимного осевого положения сопрягаемых конусов.
Зазор в коническом сопряжении рассматривается как разность диаметров внутреннего и наружного конусов в поперечных сечениях, совмещаемых после фиксации их взаимного осевого положения, если диаметр внутреннего конуса больше диаметра наружного конуса.
Аналогично, натяг в коническом сопряжении есть разность диаметров наружного и внутреннего конусов до сборки в поперечных сечениях, совмещаемых после фиксации их взаимного осевого положения, если соответствующий диаметр наружного конуса больше диаметра внутреннего конуса.
Реализация изложенных положений требует введения дополнительных понятий о конических соединениях, которые касаются определенности их взаимного положения при сопряжении. Эти же понятия одновременно являются определяющими для характеристики каждого из сопрягаемых элементов.
Условные обозначения параметров, относящихся к внутренним конусам, дополняются индексом i, а к наружным - индексом е.
К номинальным размерам конусов и их соединений относятся: - диаметры большого D и малого d оснований; диаметры в заданном (Ds) и произвольно расположенном (dx) поперечных сечениях положения данного конуса сопрягаемого с ним конуса.
Конусность наиболее полно характеризует эксплуатационные и конструктивные особенности конического соединения. С уменьшением конусности повышаются точность центрирования деталей и нагрузочная способность сопряжения, но увеличивается давление на боковую поверхность соединения и осевые перемещения деталей при регулировании зазора или натяга в соединении. Конусность принимают по ГОСТам или ОСТам.
Базорасстояние конусов - расстояние между основной (1) и базовой (2) плоскостями. Если плоскости 1 и 2 совпадают, то базорасстояние равно нулю. Базорасстояние соединения Zp - осевое расстояние между базовыми плоскостями сопрягаемых конусов.
Реальный конус и реальные или действительные размеры обозначают теми же символами, что и номинальные размеры, но с добавлением индекса а.
Допуски конусов. Допуски конусов нормируют двумя способами:
1) совместным нормированием всех видов допусков - допуском Td;
2) раздельным установлением каждого вида допусков: Tds; AT в угловых или линейных единицах; Tfr и Tfl.
Допуск Td - допуск диаметра конуса, разность между предельными наибольшим и наименьшим диаметрами конуса в одном и том же поперечном сечении, которая является постоянной для любого поперечного сечения в пределах длины конуса. Допуск Td определяет поле Допуска конуса, в пределах которого должны находиться все точки реальной поверхности конуса, и ограничивает все его отклонения, если на отклонения угла, отклонения от круглости и прямолинейности образующих не установлены отдельно меньшие допуски.
Допуск Tds ограничивает только отклонения диаметра конуса в поперечном сечении, имеющем заданное осевое положение. Допуски Td и Tds назначают по квалитетам ГОСТ 25346-89, т.е. Td = IT и Tds = IT.
Допуски формы конуса - круглости (Tfr) и прямолинейности образующих (Tfl) - ограничивают отклонения формы поперечного и отдельно продольного сечений конуса (ГОСТ 24642-81). Допуски угла корпуса AT - см.
Осевой допуск конуса Tz (наружного Tze, внутреннего Та) Равенство разности между верхними и нижними осевыми отклонениями конуса.
Осевые отклонения конуса: верхние (esz - наружного и ESZ - внутреннего) - осевые отклонения наибольших предельных конусов, определяющиеся нижними отклонениями диаметров конусов (наружного ei и внутреннего EI) в основной плоскости; нижние (eiz - наружного и EIZ - внутреннего конусов) - осевые отклонения наибольших предельных конусов, определяющиеся верхними отклонениями диаметров конусов (наружного es и внутреннего ES) в основной плоскости.
Основное осевое отклонение конуса (eiz mm - наружного, EIZ mm - внутреннего) вычисляют по основному отклонению поля допуска конуса в основной плоскости (это частное от деления основного отклонения диаметра конуса на конусность С со знаком минус).
Осевые отклонения конусов отсчитывают от основной плоскости: они положительны, если направлены от вершины конуса, и отрицательны, если направлены к вершине конуса.
- Осевые отклонения конусов
Осевые отклонения конусов и осевые допуски конусов и их соединений всех видов зависят от диаметральных отклонений и допусков конусов. Очевидно, что tg(cc/2) = = (ei/2)/esz. Так как 2tg(cc/2) = С, то esz = ei/C. Аналогично получаем формулы для определения всех предельных осевых отклонений конусов:
ESZ (esz) = EI(ei)/C, EIZ (eiz) = ES(es)/C и их осевых допусков Tze = = ITe/C;TZI =IT,/C.
Для конических соединений предназначены следующие поля допусков (по ГОСТ 25347-89):
для внутренних конусов - Н01.. .Н17(для посадок Н4... Н9); JS01... JS17; N9... N12; для наружных конусов - d8, d9; е7.. ,е9; f6.. .f9; g4... g6; h01...hl7 (для посадок - h4___h9); jsl___jsl7 (для посадок js4-js7); k4.. ,kl2 (для посадок k4.. .k7); m4.. ,m7; n4.. .n7; p5, p6; r5, r6; s5...s7;t6;u7,u8;x8;z8.
| 
