Методы достижения точности замыкающих звеньев размерных цепей

Обеспечение точности создаваемой машины (на этапе конструирования) сводится в конечном счете к достижению необходимой точности замыкающих звеньев размерных цепей, заложенных в ее конструкцию. Задача обеспечения требуемой точности замыкающих звеньев может быть экономично решена одним из пяти методов: полной взаимозаменяемости, неполной взаимозаменяемости, групповой взаимозаменяемости, пригонки или регулировки.

Рис. 2.1. Размерная цепь механизма

Рассмотрим решение этой задачи различными методами на примере размерной цепи, приведенной на рис. 2.1 [4, 9].

Метод полной взаимозаменяемости

При этом методе требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается во всех случаях ее реализации путем включения в нее составляющих звеньев без выбора, подбора или изменения их значений.

Широкое использование метода полной взаимозаменяемости объясняется следующими его преимуществами:

• ? простотой достижения требуемой точности замыкающего звена (например, использование этого метода при сборке сводит последнюю в простое соединение деталей);
• ? возможностью широкого кооперирования различных цехов и заводов при изготовлении отдельных деталей и сборочных единиц изделий;
• ? возможностью выполнения сборочных операций рабочими невысокой квалификации;
• ? простотой нормирования технологических процессов сборки. Допуск и предельные отклонения составляющих звеньев размерной

цепи рассчитывают методом максимума-минимума.

Расчет ведется в следующей последовательности.

1. Производится распределение допуска замыкающего звена между допусками составляющих звеньев. Эта локальная задача является многовариантной, так как для ее решения имеется только одно уравнение (1.5).

Для ориентировочных оценок допусков составляющих звеньев чаще всего используют способ равных допусков (равных влияний). В соответствии с ним допуск каждого составляющего звена принимают одним и тем же. Этот допуск [средний допуск (ТА₍)_ср] находят путем деления допуска замыкающего звена на число составляющих звеньев, т. е.

Затем найденные указанным образом допуски составляющих звеньев корректируют с учетом сложности достижения точности каждого составляющего звена. В итоге стремятся снизить затраты на изготовление изделия.

Для рассматриваемого примера (рис. 2.1).

Наиболее сложным является обеспечение точности звена А₂ — расстояния между внутренними стенками корпуса, поэтому допуск этого звена желательно взять значительно большим допусков звеньев А, и А₃. С учетом этого подбором устанавливаем: ТА, =0,03 мм; ТА, = 0,15 мм; ТА₃ = 0,02 мм.

• 2. На все составляющие звенья, кроме одного, назначаются предельные отклонения. Обычно для размеров отверстий (охватывающих размеров) отклонения назначаются по Н, для валов (охватываемых размеров) — по h, для остальных — симметричные отклонения. Принимаем: Aj =45_qq₃ мм; А_? =50^+0,15 мм.
• 3. Для определения предельных отклонений «оставшегося» звена сначала с помощью уравнения (1.16) находится координата середины поля допуска этого звена. Затем с использованием соотношений (1.14) и (1.15) уже определяются сами отклонения.

Для рассматриваемого примера «оставшимся» звеном является А₃. Находим координату середины допуска этого звена:

Отсюда

Предельные отклонения звена А₃ составят:

Таким образом, получим А₃ =5_₀₀₂ (мм).

Правильность решения прямой задачи проверим, решив обратную задачу.

1. С помощью уравнения (1.1) найдем номинальное значение замыкающего звена:

2. С помощью уравнений (1.10) и (1.11) определим его предельные отклонения:

Таким образом, получим А_д = 0^+0,2 мм, т. е. прямая задача решена верно.

Метод полной взаимозаменяемости, учитывающий возможность самого неблагоприятного сочетания предельных отклонений составляющих звеньев, часто приводит к очень жестким (неэкономичным) допускам этих звеньев. Считается, что экономически оправданной областью применения метода полной взаимозаменяемости являются размерные цепи с небольшим числом звеньев (обычно п + р < 4) и относительно широким допуском замыкающего звена.