Угловые размеры и гладкие конические соединения

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 = 6,28318538 рад; 1°= 2я/360 = 0,01745329 - 1/57,3 рад; 1 рад = 360°/2*= 57°17'45" = 3437'45"= 206265".

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.