Файл: Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 353

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Из

косоугольного треугольника FEG (рис. 106), в котором

EG --

ДС, угол EFG равен ад — а в, а угол FEG равен а в, сле­

дует

 

 

 

 

 

 

FG = — ——

;

■ ,

-

------- .

 

cos аА

.чт (а д — ав )

 

cos а д sin ав

откуда

II sin ( а , — а п

А С = ---- К— .----

co s а А sin а в

Положим, ввиду малости предельных отклонений углов уклона, sin (ал — ав) ~ аА — ав и выразим разность ал — сев не в ми­ нутах, а в радианах. Тогда вместо sin (ад — сев) можно подста-

Рис. 105. Влияние откло­

Рис. 106. Влияние от­

нений диаметров конусов

клонений углов уклона

на базорасстояние (при

конусов на базорасстоя-

базировании по DА)

нпе (при ал > ав )

вить величину 3-10 4 (ад — ав). Положив далее, ввиду малой разницы в углах ад и ав, cos ад = cos а и sin ав = sin а, получаем

А С 3 - 1 0 - З Д ( а А - а в )

sin а cos а

Умножая числитель и знаменатель на 2 и полагая, что для малых углов sin 2а г« 2 tg а -= А", будем иметь

АС =

610~* Н(аА— ап)

(118)

----------^ ( п р и аА> ав).

Из изложенного следует, что погрешности диаметров конусов вызывают в основном изменение базорасстояния, мало влияя на характер контакта сопрягаемых конусов, тогда как погрешности их углов приводят к линейному контакту вместо поверхностного, что уменьшает передаваемый момент Мтр, ускоряет износ подвиж­ ных конусов и уменьшает срок службы соединений.

Суммарное изменение базорасстояния при наличии отклонения диаметров и отклонения углов уклона (при ад > ав) составляет

АС = {АОв - ADa + [6 •КИЯ (аА - ав)\),

(119)

где Н, ADB, ADa и АС — в мм, ад и ав — в мин.

263


§ 37 . Д О П У С К И Н А К О Н У С Ы

В конических соединениях допусками ограничиваются откло­ нения угла конуса, размер базового диаметра D конуса, откло­ нения формы конических поверхностей, общая длина конусов,

толщина лапки и др.

 

 

 

 

 

ГОСТ

Допуски

инструментальных конусов стандартизованы

2848—67. Установлено пять степеней точности: для

1 и 2-й от­

 

 

 

клонения не предусмотрены (они

 

 

 

являются перспективными); 3-я реко­

 

 

 

мендуется для высокоточных метал­

 

 

 

лорежущих станков (координатно-

 

 

 

расточных,

шлифовальных и др.) и

 

 

 

инструментов для них;4-я — для стан­

 

 

 

ков повышенной точности и инстру­

 

 

 

ментов для них; 5-я — для станков

 

 

 

нормальной точности и инструментов

 

 

 

для них.

 

 

 

 

 

 

 

 

Расположение предельных откло­

Рис. 107. Схема полей допус­

нений

угла

конуса внутренних

ко­

нусов принято симметричным, а на­

ков на углы инструментальных

конусов (примеров для конуса

ружных — в «плюс»

(рис. 107). Как

Морзе № 2,

отклонения даны

показывают исследования (см. рис. 3),

в микрометрах

на 100 мм

при таком расположении отклонений

длины конуса: со

штриховкой

угла конуса соединения будут пере­

для внутреннего конуса; без

штриховки — для

наружного)

давать большие крутящие .моменты

 

 

 

за счет увеличения зоны контакта и

 

 

 

будут

иметь меньшее

радиальное

 

 

 

биение.

 

 

 

 

 

 

 

 

Поля допусков базового диамет­

 

 

 

ра D как для внутреннего,

так

и

 

 

 

наружного

конусов

расположены

 

 

 

в плюс от номинального

размера для

 

 

 

обоих соединяемых конусов (рис. 108).

 

 

 

При таком расположении полей до­

 

 

 

пусков

действительные

отклонения

 

 

 

вала и втулки часто будут близки,

Рис. 108. Схема полей допус­

и тогда базорасстояние

почти

не ме­

ков на диаметры инструмен­

няется. Оно уменьшится, если DB

тальных конусов

равен

номинальному

размеру,

а

 

 

 

DA — наибольшему предельному раз­

меру (Da + $Da), и увеличится, если DA равен номинальному размеру, a Db — наибольшему предельному размеру (DB + 8DB)- Абсолютная величина изменения базорасстояния в обоих слу­ чаях определяется по формуле

IАС

бDА ( В )

(1 2 0 )

 

264


ДГцаиб —20 (0,07 + 6 •10** •60 -0,17) = 1,52 мм.
§ 38. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ КОНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Существуют сравнительный и тригонометрический методы кон­ троля углов. В основу первого метода положено сравнение контро­ лируемых углов с угловыми мерами, угольниками и угловыми шаблонами. При помощи уг­ ловых мер устанавливают величину наибольшего про­ света между сторонами изме­ ряемого угла и самой меры.
Величину просвета до 30 мкм определяют по образцам, а свыше этой величины — при помощи щупов.
Тригонометрические ме­ тоды основаны на измерении линейных отрезков (напри­
мер, при помощи синусных
Рис. 109. Схема измерения угла на­ линеек) с последующим опре­ ружного конуса при помощи синусной
делением угла расчетом. линейки
265

Вывод формулы (120) аналогичен выводу формулы (115). Допустимые непрямолинейность образующих и некруглость кони­ ческих поверхностей конусов 3, 4 и 5-й степеней точности по ГОСТ 2848—67 должны быть не более допустимых по степеням точности соответственно IV и V, Y и VII, VII и VIII по ГОСТ

10356-53.

Условное обозначение: конуса Морзе 3, 5-й степени точности — Морзе 3 ст. 5 ГОСТ 2848—67; метрического конуса 160, 4-й степени точности — Метр 160 ст. 4 ГОСТ 2848—67.

Пример. Определить изменение базорасстояння при максимально допу­ стимых погрешностях диаметров и углов конуса для соединения Н = 60 мм (Морзе № 2 ст. 3, D = 17,78 мм, К ~ 1 : 20; а = 1°25'50"). По ГОСТ 2848—67 допуск на базовый диаметр ЬО = 0,07 мм.

Исходя из условия одностороннего расположения поля допуска (в «плюс») как для наружного, так и внутреннего конусов наибольшая разность диа­

метров

соединяемых конусов равна допуску 6D, т. е. (ДDB — ДГ,л)нанб =

= 0,07

мм.

Допускаемые отклонения угла конуса в микрометрах на 100 мм длины равны ± 1 0 мкм для внутреннего конуса и +20 мкм для наружного конуса. Учитывая, что отклонению угла конуса в 1 мкм на 100 мм длины соответ­ ствует отклонение угла уклона, равное 1" (или отклонение угла конуса, равное 2"), получаем, что наибольшие допустимые отклонения угла уклона внутреннего конуса будут равны ±10", а наружного +20". Следовательно, (при аА> а в ) наибольшая разность углов уклона (аА —ав )напб= + 10"(~0,17

угловых минут). Подставляя наибольшее отклонение диаметров н углов в формулу (119), получаем (при ал > ав)


Основным размером синусной линейки является расстояние L между осями роликов диаметром d (рис. 109). Выпускаются линейки с L = 100, 200 и 300 мм.

Поставив на поверочную плиту синусную линейку и подкла­ дывая под один из роликов блок концевых мер, можно установить столик линейки под заданным углом к поверхности поверочной плиты. Зависимость между размером блока плиток L и углом наклона а синусной линейки определится из соотношения

sin а = £ .

(121)

Отклонение угла, например, конической пробки-калибра от установленного определяют по разности показаний приборов I

Тип 1

Рис. 110. Калибры для контроля конусов

в точках а и Ъ, отнесенной к расстоянию I между этими точками. При обеспечении равенства показаний приборов в точках а и b можно найти угол конуса по величине блока h. Погрешность измерения синусными линейками находится в пределах 3' — 52" в зависимости от величины L и измеряемых углов.

Для измерения углов с точностью до 2' и грубее применяют угломер с нониусом, универсальный и оптический угломеры. Угло­ меры с индикаторным отсчетным устройством обеспечивают боль­ шую производительность угловых измерений. Для проверки цен­ тральных углов (углов, образованных двумя радиусами), а также

266

для точных угловых делений при обработке деталей используют оптические делительные головки с ценой деления 5; 10 и 60". Разрабатывают делительные головки, имеющие цену деления 5", с отсчетом на экране. Углы между двумя гранями измеряют го­ ниометрами, а малые угловые отклонения от горизонтали и вер­ тикали — уровнями.

Выпускают также злектроиндуктивные головки конструкции С. G. Подлазова, наибольшая погрешность деления которых в пре­ делах 360° не превышает двух угловых секунд.

Калибры для контроля конусов. Гладкие конические детали можно контролировать также калибрами. В этом случае опреде­ ляется осевое йеремещение калибра относительно детали, т. е. проверяется, лежит ли отклонение базорасстояния в нормирован­ ных пределах. На калибры-пробки и втулки по ГОСТ 2849—69 наносят две риски, расстояние между которыми равно допусти­ мому отклонению базорасстояния (рис. 110), подсчитываемому но формуле (119). Калибры-втулки могут выполняться также с усту­ пом, ширина h которого равна расстоянию между рисками. В про­ цессе проверки наблюдают, находится ли торец детали между уступами или рисками калибра.

Конусность конических деталей, а также калибров-втулок можно проверять путем припасовки их с соответствующими эта­ лонными калибрами, покрытыми тонким слоем краски. По рав­ номерности следов краски на изделии судят о его годности.


ГЛ АВ А IX

ВЗАПМОЗАМЕНЯЕМОСТ1}, МЕТОДЫ

II СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИИ

§39. КЛАССИФИКАЦИЯ РЕЗЬБ

ИЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

КРЕЗЬБОВЫМ СОЕДИНЕНИЯМ

Резьбовые соединения широко распространены в машинострое­ нии (в большинстве современных машин свыше 60 % всех деталей имеют резьбу).

Резьбы классифицируются: по профилю винтовой поверхности (т. е. по контуру осевого сечения) — на треугольные, трапецеи­ дальные, пилообразные (упорные), круглые и др.; по форме поверх­ ности, на которой образована резьба, — на цилиндрические и кони­ ческие, наружные и внутренние; по направлению винтового движе­ ния резьбового контура — на правые и левые; по числу заходов — на одно- и многозаходные.

По эксплуатационному признаку различают (табл. 26) резьбы общего применения и специальные, предназначенные для соедине­ ния одного типа деталей определенного механизма. К первой группе относятся резьбы:

а) крепежные (метрическая, дюймовая), применяемые для разъ­ емного соединения деталей машин, главное требование к кото­ рым — обеспечить прочность соединений и сохранить плотность (нераскрытие) стыка в процессе длительной эксплуатации;

б) кинематические (трапецеидальная и прямоугольная) — для ходовых винтов, винтов суппортов станков и столов измеритель­ ных приборов и т. п., главное требование к которым — обеспе­ чить точное перемещение при наименьшем трении *, и упорная — для преобразования вращательного движения в прямолинейное в прессах и домкратах, главное требование к которой — обеспе­ чить плавность вращения и высокую нагрузочную способность;

в) трубные и арматурные резьбы (трубные цилиндрическая и коническая, коническая дюймовая — для трубопроводов и арма­ туры разнообразного назначения, главное требование к которым— обеспечить герметичность соединений).

Как следует из изложенного,

эксплуатационные требования

к резьбам зависят от назначения

резьбовых соединений. Требо-

1 Для точных микрометрических пар применяют также метрическую резьбу повышенной точности.

268