Посадки конических соединений

Коническое соединение — соединение наружного и внутреннего конусов, имеющих одинаковые номинальные углы конусов (или одинаковые номинальные конусности).

Коническая посадка — характер конического соединения, определяемый разностью (до сборки) диаметров внутреннего и наружного конусов в их поперечных сечениях, совмещаемых после фиксации взаимного осевого положения.

Как и в гладких цилиндрических соединениях, в конических соединениях применяются посадки с зазором, с натягом и переходные. Но в отличие от цилиндрического соединения здесь посадки зависят не от величины и расположения полей допу сков на размеры, а от величины конусности и осевого усилия или от взаимного положения конических поверхностей деталей вдоль оси соединения.

Посадки с зазором — применяются для получения постоянного зазора, регулируемого за счет взаимного перемещения деталей. К ним относятся: центровые конуса (центра), применяемые для подвижных соединений при относительно небольших нагрузках и обеспечивающих высокую точность центрирования и долговечность, так как износ рабочих поверхностей регламентируется осевым смещением сопряженных деталей, например, в карбюраторах двигателей внутреннего сгорания — жиклеры; соединения конусной шейки шпинделя станка с конусными вкладышами подшипника скольжения. Посадки с зазором также применяются в подшипниках скольжения и некоторых видах подшипников качения (с особым видом посадок по наружному и внутреннему конусам колец подшипников), а также в сверлах, развертках и др. инструментах для образования конических отверстий в деталях.

Посадки с натягом применяются для передачи крутящего момента при обработке деталей режущими инструментами с коническими хвостовиками; центрирующие конуса, — служащие для обеспечения высокой точности центрирования при соединении тяжело нагруженных деталей; для уплотнительных соединений, предназначенных для плотного прижима сопрягаемых поверхностей разных деталей — штуцерные соединения, а также соединений, обеспечивающих газо-, водо-, маслонепроницаемость и т .д., и для установочных штифтов. Основное преимущество — высокая прочность соединений при возможности частой сборки-разборки без разрушения поверхности детали.

Переходные посадки обеспечивают герметичность и разобщение одного пространства от другого как в покое, так и при взаимном перемещении соединяемых деталей (арматурные краны).

Конические соединения характеризуются конической посадкой и базорасстоянием соединения.

Базорасстояние соединения Z_p — это осевое расстояние между плоскостями сопрягаемых наружного и внутреннего конусов.

При этом различаются:

• • начальное базорасстояние соединения Z_ps — осевое расстояние между базовыми плоскостями наружного и внутреннего кону сов в начальном положении (т.е. доведенных до соприкосновения без приложения осевого усилия);
• • конечное базорасстояние соединения Z_pj — осевое расстояние между базовыми плоскостями наружного и внутреннего кону сов в конечном положении (т .е. после достижения заданного осевого смещения относительно начального смещения или после приложения заданного усилия запрессовки).

Соответственно, допуск осевого смещения Т_еа — разность между наибольшим Е и наименьшим Е предельными осевыми смещениями:

В зависимости от способа фиксации взаимного положения наружного и внутреннего конусов посадки подразделяются на:

• 1. Посадки с фиксацией путем совмещения конструктивных элементов сопрягаемых конусов (например, доведением торцевых поверхностей «встык»). При этом способе возможно получение посадок с зазором, переходных и с натягом.
• 2. Посадки с фиксацией по заданному осевому расстоянию Z_pf между базовыми поверхностями сопрягаемых конусов (рис. 8.7).

Рис. 8.7. Посадка конусов с фиксацией по заданному осевому расстоянию

Наружный конус вводится во внутренний до получения заданного расстояния между базами Z_pf и фиксируется в этом положении.

При этом способе фиксации также возможно получение всех групп посадок.

3. Посадки с фиксацией по заданному осевому смещению Е сопрягаемых конусов от их начального положения. При этом способе возможно получение посадок с зазором или натягом.

Наружный конус 3 вводится во внутренний 1 до касания конических поверхностей (рис. 8.8), а затем один из кону сов сдвигается вдоль оси на расстояние E_as (или Е_ап) — в зависимости от необходимости получения зазора или натяга, с допуском сдвига Т_еа и фиксируется в новом положении.

При этом последующий после касания отвод кону сов образует посадки с зазором, а дополнительное сближение с у силием запрессовки — посадки с натягом.

4. Посадки с фиксацией по заданному усилию запрессовки F, прилагаемому к начальному положению сопрягаемых кону сов (рис. 8.9). При этом способе возможно получение лишь посадок

с натягом.

Рис. 8.8. Посадка конусов с фиксацией по заданному осевому смещению

Рис. 8.9. Посадка конусов с фиксацией по заданному усилию запрессовки

В данном случае усилие запрессовки прилагают к кону сным деталям в начальном положении, а величина натяга в посадке зависит от величины приложенного усилия.

Для посадок с фиксацией по первому и второму типам назначают один допуск 7, ас фиксацией по третьему и четвертому типам осуществляют раздельное нормирование каждого из видов допуска, т.е. Г_Л; AT- T_FR и T_FL.

Таким образом мы можем сделать вывод о том, что третий и четвертый способы фиксирования как правило применяются в конусных соединениях повышенной точности.

Для образования конических посадок отобран ряд полей допусков из ГОСТ 25346-89, включающий основные отклонения: d, e,f g, h, у, k, m, n, p, r, s, t, u, x, z — для наружных конусов и Н, J_s, N — для внутренних.

Числовые значения для основных отклонений берутся по ГОСТ 25347-82 по интервалам диаметров D или D_$ и соответствующим квалитетам.

В соединениях с фиксацией конусов по конструктивным элементам или заданному базорасстоянию при назначении посадок следует применять поля допусков от 4 до 9-го квалитетов с основным отклонением Н для внутренних конусов (т.е. в системе отверстия) и любым из основных отклонений наружных конусов.

В посадках с фиксацией по заданному смещению сопрягаемых конусов от начального положения или по заданному у силию запрессовки следует применять поля допусков от 8 до 12-го квалитетов с основными отклонениями: для внутренних конусов Н (предпочтительно), J_s или N; для наружных конусов h, j_s или к.

Рекомендуется в посадках сочетать поля допу сков одного квалитета, допускается в обоснованных случаях повышать точность наружного конуса, но не более чем на два квалитета.