Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Допуски на конусы и угловые размеры нормируют точность конических и угловых элементов деталей — от угла конуса и конусности до поля допуска диаметра и формы поверхности. Грамотное назначение этих допусков определяет взаимозаменяемость конических соединений, плотность прилегания и характер посадки (зазор, переходную или натяг).
В отечественной системе норм взаимозаменяемости угловые размеры, конусность и связанные с ними допуски описывает несколько взаимоувязанных стандартов: термины и обозначения, степени точности допусков углов, ряды нормальных конусностей, система допусков и посадок конических соединений, а также правила нанесения всего этого на чертёж и средства контроля. Ниже разобраны базовые определения, степени точности по ГОСТ 8908, нормальные конусности, способы нормирования допусков и приёмы контроля калибрами.
Термины и обозначения для конических элементов устанавливает ГОСТ 25548-82. По этому стандарту конус — обобщённый термин, под которым в зависимости от условий понимают коническую поверхность, коническую деталь или конический элемент. Коническая поверхность — поверхность вращения, образованная прямой, вращающейся относительно оси и пересекающей её; конический элемент — часть детали, ограниченная конической поверхностью. Геометрию конуса задают сочетанием диаметров большего и меньшего оснований (D и d), длины L, угла конуса, конусности и диаметра в заданном сечении.
Угол конуса (α) — угол между двумя образующими в осевом сечении. Угол уклона конуса (α/2) — угол между осью и образующей; он равен половине угла конуса. Для односторонне наклонённых призматических и клиновых элементов применяют понятие уклона, нормируемое отдельно.
Конусность (C) — отношение разности диаметров двух поперечных сечений конуса к расстоянию между ними. Уклон (i) — аналогичное отношение для односторонней поверхности (призмы, клина), численно равное тангенсу угла наклона образующей к оси. Конусность равна удвоенному уклону образующей конуса.
C = (D − d) / L
tg(α/2) = (D − d) / (2L) = C / 2
α = 2·arctg(C/2)
C = 2·i
D = 25 мм
d = 15 мм
L = 50 мм
C = (25 − 15)/50 = 1:5
i = C/2 = 1:10
α = 2·arctg(0,1) = 11°25′16″
Знак конусности по ГОСТ 2.307-2011 — равнобедренный треугольник, острый угол которого направлен в сторону вершины конуса; знак ставят перед размерным числом и наносят над осевой линией или на полке линии-выноски. Уклон обозначают аналогичным знаком, острый угол которого направлен в сторону уклона, а значение указывают соотношением, в процентах или в промилле. Правила нанесения размеров, предельных отклонений и допусков формы конусов и посадок конических соединений сведены в ГОСТ 2.320-82.
Чтобы ограничить произвольное многообразие конусов, ряды нормальных конусностей и углов конусов стандартизованы. Действующий национальный стандарт — ГОСТ Р 53440-2009 (ИСО 1119:1998); он распространяется на конусности и углы конусов гладких конических элементов деталей и устанавливает ряды нормальных конусностей в диапазоне от 1:0,289 до 1:500 и углов конусов от 0,114° до 120°. Стандарт делит значения на конусности и углы общего назначения (таблица 1) и специального назначения (таблица 2). При выборе ряд 1 следует предпочитать ряду 2.
Конусности и углы конусов специального назначения вынесены в отдельную таблицу с указанием областей применения. К ним относятся, например, конусность 7:24 для посадочных конусов шпинделей металлорежущих станков (размеры и допуски таких конусов регламентируют ГОСТ 15945-82 и ГОСТ 19860-93), инструментальные конусы Морзе и метрические (основные размеры — по действующему ГОСТ 25557-2016, заменившему ГОСТ 25557-2006), а также ряд конусов медицинского и иного специального назначения.
Нормальные углы и уклоны призматических элементов нормирует отдельный стандарт — ГОСТ Р 53441-2009 (ИСО 2538:1998): ряды нормальных углов призм и уклонов призм от 1:10 до 1:500.
Систему допусков угловых размеров устанавливает ГОСТ 8908-81 «Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные углы и допуски углов». Он распространяется на углы (угловые размеры) и допуски углов конусов и призматических элементов деталей с длиной меньшей стороны угла до 2500 мм. Допуск угла обозначают AT (от angle tolerance) — это разность между наибольшим и наименьшим предельными углами.
Один и тот же допуск угла может быть выражен по-разному — в угловых или в линейных единицах. Это удобно, потому что на производстве угол чаще контролируют через линейные величины (зазор, разность диаметров).
Стандарт устанавливает 17 степеней точности допусков углов — от 1-й (самой точной) до 17-й. Числовые значения приведены в таблице стандарта; при необходимости допуски точнее 1-й степени получают последовательным делением значений 1-й степени на коэффициент 1,6. Номер степени добавляют к обозначению допуска, например АТ5.
Базой для назначения допуска служит длина: для конусов с конусностью не более 1:3 — номинальная длина конуса L, для конусов с конусностью более 1:3 — длина образующей L1, для призматических элементов — длина меньшей стороны угла L1. Чем больше длина, тем больше абсолютная величина допуска при той же степени точности. Исходными в таблицах стандарта являются значения ATα в микрорадианах; по ним вычисляют округлённые значения AT′α и линейные допуски ATh и ATD на заданной длине. Расположение поля допуска угла выбирают исходя из требуемого характера прилегания сопрягаемых конусов — оно может быть односторонним или симметричным.
Допуски и посадки гладких конических соединений устанавливает ГОСТ 25307-82. Он распространяется на гладкие конусы диаметром до 500 мм и конусностью от 1:3 до 1:500, определяет допуски, поля допусков и назначение конических посадок. Коническое соединение характеризуется конической посадкой и базорасстоянием — осевым положением сопрягаемых конусов относительно базовых плоскостей.
Точность конуса можно нормировать двумя способами. В первом допуски диаметра, угла и формы ограничиваются совместно одним допуском диаметра; во втором — каждый параметр нормируется самостоятельно. Выбор зависит от того, нужен ли независимый контроль угла и формы.
В зависимости от способа фиксации взаимного осевого положения наружного и внутреннего конусов возможны посадки с зазором, переходные и с натягом. Фиксацию осуществляют совмещением конструктивных элементов сопрягаемых конусов, по заданному осевому расстоянию между базовыми плоскостями, по заданному осевому смещению от начального положения или по заданному усилию запрессовки. От способа фиксации зависит методика расчёта предельных базорасстояний соединения.
По ГОСТ 2.320-82 предельные отклонения угла конуса, если конус задан конусностью, наносят непосредственно под обозначением конусности — числовыми значениями (например, ATD) или условными обозначениями. Если конус задан углом, предельные отклонения указывают числовыми значениями после номинального размера. При заданном допуске TD диаметра в любом сечении значение конусности или угла заключают в прямоугольную рамку; допуски формы конуса наносят по правилам ГОСТ 2.308-2011.
Контроль конических поверхностей ведут как комплексно (калибрами), так и поэлементно (измерением угла, диаметра и формы). Для наружных конусов применяют конусные калибры-втулки (кольца), для внутренних — калибры-пробки. Виды, исполнения и допуски калибров для гладких конических соединений устанавливает ГОСТ 24932-81; методы и средства контроля инструментальных конусов — ГОСТ 2848-75.
Прилегание и угол проверяют припасовкой к калибру по краске: на этой операции калибр используют не как предельный, а как нормальный.
Диаметр конуса в заданном сечении (а значит, и базорасстояние) контролируют по осевому положению торца относительно меток на калибре: здесь калибр работает как предельный. Торец годного конуса должен находиться между двумя рисками калибра-пробки или в пределах уступа калибра-втулки. Эксплуатируемая калибр-втулка считается предельно изношенной, если её торец выходит за переднюю риску более чем на 20 % расстояния между рисками; недоход торца калибра-втулки при припасовке не должен превышать 0,1 мм.
Угол конуса измеряют синусными линейками, приборами с двумя измерительными линейками (отклонение угла определяют по зазору со стороны малого диаметра — щупом или по образцам просвета) и приборами с двумя отсчётными устройствами (разность показаний в крайних точках образующей равна отклонению угла). Применяют также угломеры и угловые меры. Результаты комплексного контроля по краске периодически сопоставляют с поэлементным контролем для проверки его надёжности.
Конусность относится к двусторонней конической поверхности и равна отношению разности диаметров двух сечений к расстоянию между ними. Уклон относится к односторонне наклонённой поверхности (призме, клину) и равен тангенсу угла наклона образующей к оси. Численно конусность вдвое больше уклона образующей того же конуса: C = 2·i.
Двумя способами по ГОСТ 25307-82. Способ 1 — общий допуск диаметра конуса, который совместно ограничивает отклонения диаметра, угла и формы. Способ 2 — раздельное нормирование: отдельно допуск диаметра, отдельно допуск угла (степень точности AT по ГОСТ 8908-81) и отдельно допуск формы (круглость и прямолинейность образующей). Раздельный способ выбирают, когда нужен независимый или более жёсткий контроль угла и формы.
Это градации допуска угла по ГОСТ 8908-81. Установлено 17 степеней точности — от 1-й (наиболее точной) до 17-й. Номер степени добавляют к обозначению допуска, например АТ5. При необходимости допуски точнее 1-й степени получают делением её значений на коэффициент 1,6.
Если конус задан конусностью, предельные отклонения угла наносят непосредственно под обозначением конусности — числовыми значениями (например, ATD) или условными обозначениями (ГОСТ 2.320-82). Если конус задан углом, отклонения указывают числовыми значениями сразу после номинального размера. Допуск угла может быть односторонним (в плюс или минус) либо симметричным.
Ряды нормальных конусностей и углов конусов общего назначения установлены ГОСТ Р 53440-2009. К конусностям общего назначения относятся 1:3; 1:4; 1:5; 1:6; 1:7; 1:8; 1:10; 1:12; 1:15; 1:20; 1:30; 1:50; 1:100; 1:200; 1:500, а также конусы, заданные углами 30°, 45°, 60°, 75°, 90° и 120°. Ряд 1 предпочитают ряду 2.
Да. Половина угла конуса связана с конусностью соотношением tg(α/2) = C/2, поэтому α = 2·arctg(C/2). Например, для конусности 1:5 получаем угол конуса 11°25′16″, а уклон образующей 1:10.
Прилегание и угол проверяют припасовкой к калибру по краске: о качестве судят по пятну контакта — оно должно быть плотным и располагаться со стороны большого диаметра конуса. Диаметр и базорасстояние контролируют по осевому положению торца между двумя рисками калибра-пробки или в пределах уступа калибра-втулки. Для наружных конусов используют калибр-втулку, для внутренних — калибр-пробку (ГОСТ 24932-81).
При способе 1 задаётся только общий допуск диаметра конуса, и поверхность должна лежать между двумя предельными конусами — отклонения угла и формы отдельно не нормируются. При способе 2 допуски диаметра, угла и формы задаются и контролируются независимо, что позволяет назначить более жёсткие требования к углу и форме там, где это критично для соединения.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.