Выбор посадок и расчет размерных цепей (стр. 8 )

– Определяют тип задачи расчета – прямая или обратная, к решению одной из которых сводится расчет размерных цепей. Для линейных размерных цепей номинальный размер замыкающего звена равен разности сумм номинальных размеров увеличивающих звеньев и сумм номинальных размеров уменьшающих звеньев;

По прямой задаче по заданному номинальному размеру и допуску замыкающего звена определить номинальные размеры, допуски и предельные отклонения всех составляющих звеньев данной размерной цепи. Эту задачу решают при конструировании машины.

При обратной задаче по заданным номинальным размерам, допускам и предельным отклонениям составляющих звеньев определить номинальный размер, допуск и предельные отклонения замыкающего звена данной цепи. Эту задачу решают при изготовлении машины и при проверке правильности выполненного расчета размерной цепи. Необходимость в решении обратной задачи зачастую возникает в цехе при сборке машины, если условия собираемости не получаются;

– Выбирают метод получения необходимой точности замыкающего звена размерной цепи. Размерные цепи в машинах часто замыкаются звеном, требующим высокой точности изготовления (с малым допуском) при большом количестве звеньев в цепи. Такое положение встречается в двигателях внутреннего сгорания, в редукторах, в турбинах и других точных машинах. Поэтому в машиностроении применяют целый ряд методов достижения требуемой точности замыкающего звена размерной цепи /4/, а именно: метод полной взаимозаменяемости; расчет с применением теории вероятностей; метод групповой взаимозаменяемости; метод пригонки; метод регулирования.

4.1.1 Рассчитать допуски линейных размеров, влияющих на величину торцевого зазора в заданном узле редуктора (механизма).

4.1.2 Условия расчета При решении задачи за величину средней экономической точности деталей редуктора следует принимать величину соответствующую 6 – 10 квалитету.

4.1.3. Методы расчета

Расчет размерной цепи согласно РД 50–635–87; 8–86 Цепи размерные. Основные положения. Термины, обозначения и определения. Расчет плоских цепей. Г 02, 01.07.86. проводится двумя методами: полной и неполной взаимозаменяемости. Последовательность расчета одинаковая для обоих методов /5/.

При расчете допусков деталей по вероятностному методу учитывается рассеивание размеров (вводится коэффициент "l") и процент риска – " Р ".

4.2 Анализ узла механизма и составление схемы размерной цепи

4.2.1. По схеме редуктора необходимо выявить детали, входящие в заданный узел и оказывающие влияние на величину исходного звена. Для этого раздвигаем детали от звена "АΔ" в обе стороны и определяем поверхности, по которым происходит контакт деталей в узле.

Наименование деталей, их заданные размеры и обозначения вносятся в таблицу.

4.2.2  Построение схемы размерной цепи

На две линии, параллельные оси редуктора, начиная от размера исходного звена АD (его следует расположить на нижней из параллельных линий), последовательно проектируются размеры звеньев, входящие в размерную цепь. По схеме точками отмечают контактные поверхности. Размеры схемы слева и справа ограничиваются базовыми поверхностями узла редуктора (вертикальные тонкие линии).

Индексы звеньям А1, А2 . . . . . назначаются при последовательном обходе звеньев по направлению часовой стрелки, начиная от исходного звена. Цепь должна быть замкнутой. Последнее звено цепи должно примыкать к исходному звену (с правой стороны). Одновременно с расстановкой индексов на схеме проставить стрелками направление обхода цепи. Обозначить векторами направление уменьшающих и увеличивающих звеньев цепи. Передаточное отношение ("плюс" для увеличивающих, "минус" для уменьшающих звеньев) внести в таблицу 6. При правильном построении схемы размерной цепи увеличивающие звенья будут обозначены "", уменьшающие – "" (направление векторов совпадает с направлением обхода цепи).

4.3 Установление величины номинальных размеров составляющих звеньев

4.3.1. После составления схемы размерной цепи необходимо проверить, скорректировать номинальные размеры составляющих звеньев по рядам предпочтительных чисел ГОСТ 6636–69* Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные линейные размеры.

4.3.2. Размеры деталей, входящих в развернутую цепь, не заданные отдельно, выделить из общих заданных размеров (например: подшипник – крышка, зубчатое колесо – втулка).

4.3.3. Проверить правильность назначенных размеров по уравнению номинальных размеров:

где m – количество звеньев в цепи, включая замыкающее;

n – количество увеличивающих звеньев;

p – количество уменьшающих звеньев;

ξ – передаточное отношение.

Равенство уравнения обеспечивается за счет корректировки размеров составляющих звеньев.

Данные заносятся в таблицу.

4.3.4 Подшипники являются стандартными покупными изделиями и в таблицу 7 необходимо внести данные: обозначение – Aj, ширина подшипника, заданный размер с отклонениями по ГОСТ 520–89 (по внутреннему кольцу).

4.4  Расчет размерной цепи по методу максимума-минимума

(полная взаимозаменяемость)

4.4.1  Определение параметров исходного звена

Исходным звеном размерной цепи служит осевой зазор А∆ имеющий параметры А∆ = 1+0,42

Верхнее отклонение ES (А∆) = + 420 мкм.

Нижнее отклонение EI (А∆) = 0.

Допуск звена – TА∆ ;

ТА∆ = ЕSА∆ – EIА∆

Допуск Т (А∆) = 420

Координаты середины поля допуска

Ес (А∆) = (ESА∆ + EIА∆) / 2 = (420+0) / 2 = +210

4.4.2  Определение параметров исходного звена

Выявление деталей, размеры которых влияют на величину исходного звена.

При анализе узла механизма определяются детали, размеры которых влияют на величину осевого зазора (рисунок 19, таблица 6).

 

Рисунок 19 - Схема размерной цепи

Затем устанавливаются величины номинальных размеров составляющих звеньев и их передаточных отклонений.

Передаточные отклонения:

– имеют увеличивающие Аув звенья.

– имеют уменьшающие Аум звенья размерной цепи.

Таблица 6 - Анализ звеньев размерной цепи

Звено	Наименование звена размерной цепи	Перед. отнош	Размеры звеньев, мм Aj
	по варианту	по ГОСТ 6636-69*
1	2	3	4	5
1	Ширина кольца подшипника	–1	17	17
2	Длина вала	–1	80	80
3	Ширина кольца	–1	17	17
4	Выступ крышки	–1	13	12
5	Длина корпуса	+1	120	140
6	Выступ крышки уплотнения	–1	11	13

Уравнение размерной цепи (рисунок 19):

.

Корректировка размеров составляющих звеньев.

Размеры составляющих звеньев следует выбирать по ГОСТ 6636-69* (Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные линейные размеры).

Правильность назначенных размеров проверяется по уравнению номинальных размеров

4.4.3 Определение квалитета составляющих звеньев размерной цепи

Расчет начинается с построения таблицы 7 и последовательным ее заполнением по ходу расчета.

В графу 1 звенья " Аj " заносятся в порядке увеличения размера без учета номера индекса звена (например: А5 = 6; А2 = 10 .. . А1=100).

Под горизонтальной чертой записывается заданное значение исходного звена (например: А∆ =1+0,42).

В графе 2 указываются интервалы размеров по ГОСТ 25346–89, в которые входит номинальный размер соответствующего звена (например: А5 = 140 мм интервал от 120 до 180 мм и т. д.).

В графе 3 указывается величина единицы допуска (кроме размеров подшипников), которая выбирается из справочных таблиц (приложение Д, таблица Д1) или рассчитывается по формуле:

где Dmax, Dmin – крайние размеры интервала ()

Под горизонтальной чертой графы 3 проставляется сумма единиц допуска (на подшипники единицы допуска не учитываются).