20.1 Достижение требуемой точности сборки

20.1.1 Понятие о точности сборки

Осуществление основного назначения машины связано с пре­образова-нием движений, передачей сил и моментов. Силы и мо­менты, воздействуя на звенья механизма и их соединения, могут изменять, искажать их форму, что вызывает отклонение от за­данного характера движения всего механизма и машины. Боль­шее или меньшее значение этих отклонений, характеризую-щее точ­ность машины, зависит от конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов. При этом одним из важнейших тех­нологических факторов являются погрешности, допущенные при сборке механизмов, т. е. в процессе формирования их из отдель­ных деталей. Эти погрешности в различных сочетаниях, в конеч­ном счете, приводят к ошибкам результи-рующих характеристик собираемого изделия.

Под точностью сборки подразумевается степень совпадения ма­териаль-ных осей, контактирующихся поверхностей или иных элементов сопрягаю-щихся деталей с положением их условных прототипов, определяемым соответствующими размерами на чер­теже или техническими требованиями.

Точность – один из важнейших технико-экономических по­казателей, качества машины. Параметры, характеризующие точ­ность как машины в целом, так и ее конструктивных и сборочных элементов, устанавливаются исходя из служебного назначения из­делия. Причем, конечно, оправданной является точность, опти­мальная для каждого конкретного соединения, так как чрезмер­ное ее повышение, не вызываемое необходимостью, может быть причиной значительного роста стоимости обработки.

Достижение необходимой точности наиболее экономичными мерами – не­пременное требование, предъявляемое к технологическому процессу. Точность машины или механизма как изделий машиностроительного производства является функцией точности составляющих частей этих изделий – сборочных единиц деталей и их соединений.

Одним из основных элементов обеспечения точности сборки является бази­рование. Для сохранения точности взаимного расположения элементов машин необходимо достичь неизменности базирования или постоянства контакта сопря­гаемых поверхностей, что, конечно, должно обеспечиваться соответствующей конструкцией деталей и их соединений.

Выполнение машиной определенных функций, обусловленных ее назна-че­нием, в значительной мере зависит от достигнутой при сборке точности относи­тельного движения исполнительных поверхностей. Под исполнитель-ными по­верхностями при этом подразумеваются те поверхности (или их сочетания) деталей и сборочных единиц, с помощью которых машина выполняет свое служебное назначение.

Как известно, исполнительные поверхности могут принадлежать одно-вре­менно нескольким деталям, и это обычно усложняет достижение полного соответ­ствия фактического и теоретического движений исполнительных поверхностей; степень их приближения друг к другу характеризует точность сборочной еди­ницы машины.

Несмотря на чрезвычайно широкое разнообразие служебного назна-чения машин, основные показатели их точности общие: точность относи-тельного движения исполнительных поверхностей, точности их геометрии-ческих форм и расстояний между этими по­верхностями и точность их отно-сительных поворотов. Эти пока­затели точности в общем виде относятся и к сборочным единицам, и к деталям машины.

Сопряжения деталей, образуемые в процессе сборки изделий, в зависи-мости от количества степеней свободы, как уже отмеча­лось, будут обладать различными свойствами и могут быть непод­вижными или подвижными. От относительных размеров деталей, образующих сопряжение, зависит степень его неподвижности или подвижности. Эти степени характеризуются вели-чииной натягов или зазоров, выдерживаемых при сборке сопряжений, или, иначе, величиной и знаком конструктивных и производственных отклоне­ний размеров сопрягаемых деталей.

Если переменные размеры охватывающей детали обозначить через А и A₁ а охватываемой – через В и В₁ , то зазор или натяг в сопряжении, является функцией этих размеров

. (20.1)

Тогда уравнение зависимости зазора от изменения размеров деталей в об­щем виде может быть представлено так:

. (20.2)

Для цилиндрического сопряжения (рис. 20.1), когда А = D – диаметру отверстия и В = d – диаметру вала,

тогда

. (20.3)

Точность цилиндрического сопряжения характеризуется тремя фак­тора-ми: совпадением осей, точностью углового положения в сечении, перпен­дикулярном к оси, и точностью относительного расположения деталей вдоль оси.

Рис. 20.1. Схемы собираемости соединения вал—втулка

Для обеспечения собираемости такого соединения (рис. 20.1) требует-ся, чтобы смещение осей деталей составляло

(10.4)

а угол перекоса осей

. (20.5)