Задачи и методы расчета размерных цепей

В зависимости от исходных данных и точности звеньев размерной цепи, а так же цели, ради которой определяются размеры цепи, решаются две задачи: прямая и обратная.

Прямая задача решается для определения допусков и предельных отклонений составляющих звеньев по заданным номинальным значениям всех размеров цепи и предельным отклонениям исходного (замыкающего) звена.

При решении обратной задачи определяются номинальный размер, допуск и предельные отклонения исходного звена (замыкающего) звена по заданным номинальным значениям, допускам и предельным отклонениям составляющих звеньев.

Существует несколько методов решения прямой и обратной задач в условиях полной и неполной взаимозаменяемости. Наиболее распространенными являются следующие методы: максимума – минимума, вероятностный, групповой взаимозаменяемости, регулирования, пригонки и совместной обработки.

Метод максимума – минимума (полной взаимозаменяемости)

Метод максимума – минимума обеспечивает точность замыкающего звена при любом сочетании размеров составляющих звеньев. При этом предполагается, что даже при самых неблагоприятных сочетаниях размеров звеньев (все увеличивающие звенья имеют наибольшие значения, а все уменьшающие – наименьшие или наоборот) будет обеспечена полная взаимозаменяемость. Поэтому данный метод иногда называется – методом полной взаимозаменяемости.

В зависимости от поставленной цели могут решаться как прямая, так и обратная задачи и может применяться способ равных или равноточных допусков.

При расчете размерных цепей вероятностным методом, допуски размеров составляющих звеньев могут быть значительно расширены. Это объясняется тем, что в большинстве случаев размеры замыкающего звена подчинены закону нормального распределения погрешностей, при котором риск получения брака при сборке узла незначителен (0,27 %), что позволяет существенно расширить допуски составляющих звеньев.

Расчет размерных цепей вероятностным методом значительно снижает стоимость изготовления деталей, поэтому его целесообразно применять в условиях крупносерийного и массового производства.

Метод групповой взаимозаменяемости (селективная сборка)

Этот метод применяется в основном для получения посадок с малыми допусками из числа деталей, сопрягаемые элементы которых выполнены по относительно большим допускам. Для реализации метода назначаются увеличенные допуски на размеры, образующих размерную цепь. Затем по этим допускам изготавливаются детали, которые обязательно измеряются и распределяются на отдельные группы по действительным размерам. Таких групп может быть несколько единиц, и несколько десятков, например, в подшипниковой промышленности их количество достигает пяти десятков. Сборка узлов осуществляется деталями с размерами какой-то одной определенной группы.

Основное преимущество метода заключается в получении высокой точности соединений применением расширенных допусков, т. е. изготовлением деталей более низкой точности. Это обеспечивает более экономичное производство по сравнению с тем, если бы обработка производилась по более узким допускам.

К недостаткам метода групповой взаимозаменяемости следует отнести: введение 100 %-го измерения деталей; необходимость в дополнительных производственных площадях и таре для размещения групп деталей; ужесточение требований к точности формы деталей в пределах одной размерной группы.

Этот метод используется на этапе конструирования изменением (регулировкой) одного из звеньев, которое называется компенсационным. В роли компенсаторов обычно выступают звенья, конструктивно выполненные в виде прокладок, упоров, клиньев, резьбовых пар и т. п. При этом остальные звенья в цепи обрабатываются по сравнительно большим допускам.

Положительной особенностью метода является возможность относительно просто обеспечить точность замыкающего звена. Компенсационные звенья (чаще всего прокладки) изготавливаются разных размеров, а в процессе сборки они легко подбираются друг к другу по размерам.

Недостаток метода заключается в необходимости дополнительных работ по установке, подбору или регулировке компенсаторов. Кроме того, если компенсаторы выполнены в виде клиньев или регулировочных винтов, то они сами требуют дополнительных креплений, поскольку в процессе эксплуатации возможны ослабление и смещение компенсаторов.

Метод пригонки применятся в основном при единичном и мелкосерийном производствах. Так, например, станины металлорежущих станков в направляющих перед установкой на них перемещающихся частей дополнительно обрабатываются (чаще всего шабрением), а затем проверяется степень прилегания сопрягаемых поверхностей «по краске».

Плунжерные пары для топливных насосов дизелей должны иметь в соединении зазор в пределах 0,4 – 2 мкм. Обеспечить такую малую величину зазора простым подбором деталей практически невозможно, поэтому детали плунжерных пар предварительно подбирают так, чтобы они частично соединялись, даже не на полную длину. После этого на специальных станках их притирают друг к другу с помощью притирочных паст до тех пор, пока сопряжение не осуществится на всей длине.

Преимуществом метода притирки является возможность обеспечить высокую точность сопряжения, чего невозможно добиться независимой механической обработкой.

Недостатком метода является значительный объем ручных операций по пригонке, причем используется труд высококвалифицированных слесарей–сборщиков, что делает производство более дорогим.

1. Якушев А.Н. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения / А.Н. Якушев, А.Н. Воронцов, Н.М. Федотов. М.: Машиностроение, 1986. 352 с.

2. Никифоров А.Д. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения / А.Д. Никифоров. М.: Высшая школа, 2000. 464 с.

3. Белкин И.М. Допуски и посадки (основные нормы взаимозаменяемости) / И.М. Белкин. М.: Машиностроение, 1992. 528 с.

4. Марков Н.Н. Нормирование точности в машиностроении / Н.Н. Марков, В.В. Осипов, М.Б.Шабалина. М.: Академия, 2001. 335 с.

5. Димов Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация / Ю.В. Димов. СПб: Питер, 2004. 432 с.

6. Анухин В.И. Допуски и посадки / В.И. Анухин. СПб: Питер, 2004. 207 с.

7. ГОСТ 25346-89. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений. М.: Изд-во стандартов, 1990. 29 с.

8. ГОСТ 25347-89. Поля допусков и рекомендуемые посадки. М.: Изд-во стандартов, 1990. 51 с.

9. Широков К.П. 100 лет Метрической конвенции / К.П. Широков, В.А. Балахаев, П.Н. Селиванов. М.: Изд-во стандартов, 1975. 104 с.

Плоская печать. Бумага офсетная. Усл. печ. л.3,7. Уч.-изд. л. 4,2.

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: