Угловые размеры и гладкие конические соединения

Основные понятия об угловых величинах

В машиностроении угловые размеры встречаются довольно часто: фаски, штамповочные и литейные уклоны и т. п. Угловые размеры могут быть как независимыми, т. е. не связаны расчетными зависимостями с другими принятыми линейными или угловыми размерами, так и зависимыми — производными от других размеров.

Для независимых угловых размеров ГОСТ 8908–81 устанавливает три ряда нормальных углов:

Ряд 1: 0, 5, 15, 30, 45, 60, 90, 120°;

Ряд 2: 0°30', 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 10, 20, 40, 75°;

Ряд 3: 0°15', 0°45', ]°30', 2°3(Г, 9, 12, 18, 22, 25, 35, 50, 55, 65, 70, 80, 85, 100, ПО, 135, 150, 165, 180, 270, 360°.

При выборе нормальных углов первый ряд следует предпочитать второму, а второй — третьему (как и для других рядов предпочтительных чисел).

В качестве единиц измерения угла приняты:

• — в системе единиц, основанной на градусной мере, для отсчета угла используются градус, минута, секунда (градус (°) — угол, равный 1/360 полной окружности, угловая минута ('), равная 1/60 градуса, и угловая секунда («), равная 1/60 угловой минуты);
• — в системе единиц, основанной на радиан ной мере, для отсчета угла используется радиан (радиан — угол между двумя радиусами одной окружности, вырезающими из нее дугу, длина которой равна длине радиуса). Долей радиана (рад) является микрорадиан (мкрад) (I мкрад = Ю» 6 рад).

Соотношения между градусом и радианом следующие:

360°= 2п = 6,28 318 538 рад; 1°= 2я/360 = 0,1 745 329 — 1/57,3 рад; 1 рад = 360°/2*= 57°17'45″ = 3437'45″ = 206 265″ .

Допуски угловых размеров и углов конусов

Допуски угловых размеров назначают по ГОСТ 8908–81. Допуском угла AT (первые буквы английских слов — angle tolerance — допуск утла) называется разность между наибольшим amix и наименьшим а^п предельными углами. Допуск угла назначается в зависимости от номинальной длины Lx меньшей стороны утла. Допуск утла может быть выражен:

• — в угловых единицах радианной и градусной мер АТи (точное значение) и АТ’а (округленное значение допуска в градусной мере) (рис. 5.41, а);
• — длиной противоположного отрезка на перпендикуляре к стороне угла на расстоянии от вершины АТЬ (рис. 5.41, я, в);
• — допуском на разность диаметров в двух сечениях конуса на расстояние I между ними АТВ (рис. 5.41, б).

Рис. 5.41. Расположение допуска на угловые размеры относительно номинального угла (а — номинальный угол).

Допуски углов конусов с конусностью не более 1:3 назначают в зависимости от длины конуса I. При большей конусности допуски назначают в зависимости от длины образующей (рис. 5.41, 6, в).

Связь между допусками в угловых и линейных единицах выражается следующей зависимостью:

где АТЬ — выражается в мкм; АТа — в мкрад; - в мм. Для малых углов (С< 1:3) АТ0 ~ АТЬ.

Для конусов с конусностью более 1:3 значение, А Т0 определяется по формуле:

где, а — номинальный угол конуса.

При нормировании углов поле допуска может быть расположено по-разному относительно номинального значения угла: «в плюс» (+АТ), «в минус» (—47″) или симметрично (±АТ/2) (рис. 5.41, г, д, е).

Для допусков углов установлено 17 степеней точности (с 1-й по 17-ю в порядке убывания точности). Обозначение допуска по степеням точности состоит из условного обозначения допуска (АТ) и степени точности (числа — от I до 17), например Л77, А740, АТ7. Отношение допусков соседних степеней точности равно 1,6, т. е.

Числовые значения допусков углов распространяются на угловые размеры с длиной меньшей стороны угла до 2500 мм. Диапазон размеров меньшей стороны разбит на 13 интервалов:

до 10 мм, 20−16, 16−25, 25−40, 40−63, 63−100, 100−160, 160−250, 250−400, 400−630, 630−1000, 1000−1600, 1600−2500 мм.

Реально высшей степенью точности, достижимой в настоящее время в производственных условиях, является 5 для наружных конусов (калибры-пробки) и 6 для внутренних конусов (конусные калибры-втулки). Степени точности 7−8 используют для изделий высокой точности (конусы инструментов, концы валов и осей для тщательно центрируемых деталей); степени 9−12 применяют при нормальной точности (центровые гнезда, угловые пазы в направляющих и т. п.); 13−15 в деталях пониженной точности; 16, 17 -для свободных размеров.