2.9. Установление предельных значений осевого зазора вала тихоходной ступени редуктора

В подвижных соединениях при расчете точности сборки должны быть определены предельные значения зазора (наименьший и наи­больший).

Наименьший зазор определяется исходя из условий эксплуата­ции изделия и точности изготовления его элементов; наибольший — исходя из требований к точности функционирования изделия.

Так, в конструкции сборочной единицы, показанной на рис. 1.3, эксплуатирующейся при различной температуре, должно быть ус­тановлено требование к наименьшему предельному зазору 5_min.

Наименьший осевой зазор S_min должен обеспечивать компенса­цию погрешностей изготовления подшипников и температурное воз­действие на конструкцию при ее эксплуатации:

5min4% ■(^fi-²°^e)"^aP2 •(*2-20°)]-L+2S_fa , (2.5)

Sia ⁼ ^i ⁺ &a • где S_ia — допускаемое осевое биение внутреннего кольца подшип­ника относительно базового торца наружного кольца; S_t—допускае­мое биение торца относительно отверстия внутреннего кольца под­шипника; S_a — допускаемое биение наружной цилиндрической по­верхности торца относительно базового торца для наружного кольца подшипника; a_p ,a_p и£ — см.п. 2.3 и 2.5.

Для подшипников класс Р5, Р4 и Р2 значения S_t и S_a представлены в табл. 4.82 — 4.85 [2, с. 273 — 280]; для подшипников классов Р0 и Р6 — в приложении 4.

При назначении 5_т1п правая часть условия (2.5) округляется до стандартного значения по ГОСТ 6636 — 69 [ 1, с. 34, табл. 1.3] в боль­шую сторону.

25

Наибольший осевой зазор S_max задается конструктором исходя из требований к точности функционирования конструкции. Например, если выходной вал редуктора предназначен для монтажа на нем звез­дочки (для цепной передачи), то наибольший предельный осевой за­зор не должен превышать предельного отклонения на смещение двух смежных звездочек от одной плоскости в пространстве. Если выход­ной вал редуктора соединяется с помощью муфты с валом другого изделия, то наибольший предельный осевой зазор не должен превы­шать допустимое осевое смещение полумуфт.

Пример 10

Определить наименьший допустимый осевой зазор в конструк­ции, показанной на рис. 1.3, при следующих условиях: материал корпуса — чугунссХр, = 10-Ю^-6 1/°С, материал вала — сталь40Х са = 11,5-Ю^-6 1 /° С, предельные температуры, для которых рас­считывается осевой зазор, t_{ = +40°C;£₂= +35°C;L= 120мм; класс точности подшипников качения — Р0 (d = 50 мм, D — 110 мм).

S_min> 120-[11,5-(40-20)-10-(35-20)] Ю-⁶+ 2-[0,035+ 0,035] = = 0,0096 + 0,140 = 0,149. Округляем до стандартного значения и принимаем 5_min = 0,15 мм.

2.10. Определение допусков на размеры деталей

редуктора исходя из требований к осевому зазору

вала тихоходной ступени редуктора

Задача обеспечения точности сборки изделий решается с помо­щью размерных цепей. Основные термины, определения и обозначе­ния размерных цепей, а также методы их расчета изложены в [2,3].

Определение допусков на размеры деталей, влияющих на осевой зазор вала редуктора, является прямой задачей. Исходным (замыка­ющим) звеном размерной цепи является осевой зазор.

Порядок решения прямой задачи:

1. используя чертеж сборочной единицы, составить схему раз­мерной цепи;

2. составить уравнение номинальных размеров размерной цепи;

3. выбрать метод достижения заданной точности исходного звена;

4. определить допуски размеров составляющих звеньев размер­ной цепи;

5. определить предельные отклонения размеров составляющих

звеньев размерной цепи;

6) проверить правильность решения прямой задачи (поверочный

расчет).

26

2.10.1. Составление схемы размерной цепи

При составлении схемы размерной цепи все ее составляющие звенья обозначаются прописными буквами латинского алфавита с цифровыми индексами. Исходное (замыкающее) звено обозначает­ся той же буквой, что и составляющие с индексом I. Составляющие звенья нумеруются, как правило, последовательно обходом по кон­туру схемы.

Рис. 2.6. Схема размерной цепи

На рис. 2.6 приведена схема размерной цепи J редуктора, пока­занного на рис. 1.4.

Исходным звеном размерной цепи J_z является осевой зазор (люфт) вала. Его можно показать между любыми сопрягаемыми со­ставляющими звеньями. Размерная цепь включает одно увеличива­ющее (JJ и восемь уменьшающих составляющих звеньев. Звенья

j£^T и J" являются стандартными (монтажная высота подшипника).

2.10.2. Составление уравнения номинальных размеров размерной цепи

Уравнение номинальных размеров плоской размерной цепи, включающей л параллельных составляющих звеньев (в том числе т увеличивающих и п—т уменьшающих), имеет вид

•■'I ~ Z-i^k Z-, Jк ■

Уравнение размерной цепи обязательно проверяется примени­тельно к размерам, указанным на чертежах деталей. Если правая часть уравнения не равна левой, то это свидетельствует о том, что неправильно назначены размеры деталей, входящих в размерную

27

цепь. В этом случае изменяют размеры одного или нескольких со­ставляющих звеньев. Если номинальный размер исходного звена не задан, то он определяется по известным номинальным размерам со­ставляющих звеньев.

Пример 11

Составить уравнение номинальных размеров для размерной цепи, схема которой показана на рис. 2.6.

Исходные данные: J, = 240 мм; J₂=Jq= 10 мм; J₃ = J₈ = 8 мм;

J£^T = j™ = 32 мм; J₅ =50 мм; J_G =90 мм.

Уравнение номинальных размеров имеет вид

й 9 _

•^£ ⁼ "Л ~ 2- J к '

J_z = 240-(10 + 8 + 32+50 + 90 + 32 + 8 + 10) = 0 .

Итак, номинальный размер исходного звена J_z = 0.

Примечание. Номинальный размер исходного звена (осевого зазора) должен быть, как правило, равен или нулю, или 1 мм. Если условие не соблюдается, то это свидетельствует о том, что непра­вильно назначены размеры деталей, входящих в размерную цепь. В этом случае изменяют размеры одного или нескольких составляю­щих звеньев.

2.10.3. Выбор метода достижения заданной точности исходного звена

Известны следующие методы достижения заданной точности ис­ходного звена: полной взаимозаменяемости, неполной взаимозаменя­емости, групповой взаимозаменяемости, регулирования и пригонки.

При выборе метода достижения заданной точки исходного звена можно пользоваться рекомендациями, изложенными в [2, с. 18, табл. 3.2], или ориентироваться на среднее количество единиц допуска в допусках составляющих звеньев, определенное в соответствии с принципом «максимума-минимума»:

TJ_Z -ZTJ1^T\/ I i_k, (2.6)

-г: ■ '

где TJ_Z — допуск размера исходного звена; ТУ" — допуск размера

стандартного составляющего звена; i — единица допуска составля­ющих звеньев [2, с. 20, табл. 3.3],

А=1

Если а_с > 40, то заданную точность исходного звена обеспечива­ют методом полной взаимозаменяемости. Если 25 < а_с < 40, то при расчете размерной цепи, как правило, применяют методы полной или неполной взаимозаменяемости. Если 7 < а_с< 25, то заданную точность исходного звена при большом числе составляющих звень­ев (более четырех) обеспечивают, как правило, методом неполной взаимозаменяемости или методом регулирования или пригонки. Если 7 ^а_с, то заданная точность исходного звена может быть обес­печена методом регулирования или пригонки. Метод регулирова­ния предпочтительнее метода пригонки. Последний не рекоменду­ется применять в массовом и серийном производстве. Метод не­полной взаимозаменяемости применяется только в массовом и круп­носерийном производстве.

Пример 12

Выбрать метод достижения заданной точности исходного звена применительно к редуктору, рассмотренному в примере 11.

В состав размерной цепи входят размеры двух стандартных зве­ньев: J" и J" (монтажная высота подшипников). Допускаемые от­клонения монтажной высоты подшипников регламентированы ГОСТ 3325-85 [2, с. 278, табл. 4.84]. Наименьший осевой зазор 5_min > 0,15 мм. Наибольший осевой зазор S_max < 0,85 мм.

где

^TJz ^{= 5}max - S_min = 0,85 - 0,15 = 0,70 мм = 700 мкм;

TJ? = TJ? = Es[jl^T) -Ei(j?) = +200 -0 = 200 мкм;

ц = 2,89 мкм; i₂ = i₉ = 0,96 мкм; i₃ = z₈ = 0,96 мкм; i₅ = 1,56 мкм; z₆ = 2,17 мкм; а_с =28,7 .

В соответствии с рекомендациями, изложенными выше, возмож­ными методами достижения заданной точности исходного звена мо­гут быть методы полной или неполной взаимозаменяемости.

29

2.10.4. Решение размерных цепей с линейными звеньями методом полной взаимозаменяемости

По формуле (2.6) вычисляется среднее количество единиц допус­ка в допусках составляющих звеньев а_с. Вычисленное значение мо­жет не совпадать ни с одним из значений, предусмотренных ГОСТ 25346 — 82 для соответствующих квалитетов [ 1, с. 43, табл. 1.8].

В этом случае на часть размеров составляющих звеньев можно назначить допуски по квалитету N, а на другую часть — на квалитет грубее: N + 1. При правильно назначенных допусках должно быть выполнено условие

Щ ^±TJ_k. (2.7)

Предельные отклонения составляющих звеньев (кроме одного или двух) назначаются, как правило, как для основных деталей: для отвер­стий EI = 0, ES = + TJ, для валов es = 0, ei = — TJ. Предельное откло­нение оставшихся одного или двух звеньев определяется из условий:

Es(J_z)>Y,Es(j_k)- £ Ei(j_k), (2.8)

/c=l A:=m+1

Ц*г )*I,Bt(J_k)- I Es(j_k), (2.9)

k=\ k=m+l

где Es(J) и Ei{J) — верхнее и нижнее отклонения звеньев размерной цепи.

Решение прямой задачи заканчивается поверочным расчетом, т.е. проверкой выполнения условий (2.7), (2.8) и (2.9).

Пример 13

Установить предельные отклонения и допуски размеров деталей редуктора (см. примеры 11 и 12) методом полной взаимозаменяемости.

В примере 11 установлен номинальный размер исходного звена J_z = 0, в примере 12 — коэффициенте^ = 28,7.

Предельные отклонения исходного звена: верхнее £s(J_z) = = S_max-J_£ = 0,85-0 = + 0,85 мм = + 850 мкм, нижнее Ei(J_z) = = S_min -J_E = 0,15-0 = + 0,15 мм - + 150 мкм.

Примечание. Предельные отклонения исходного звена могут быть отрицательными (например, если J_z — 1 мм).

Данные для расчета и полученные результаты рекомендуется рас­полагать в виде табл. 2.4.

Таблица 2.4

Обозначение звена на схеме	Номинальный размер, мм	Допуск, мкм			Es(Jk)	ЕЩ)
		/78	/79	Принятый
А	240	72	115	115	0	-115
h	10	22	36	22	0	-22
h	8	22	36	22	-333	-335
Jf	32	200*	200*	200*	+ 200	0
л	50	39	62	39	0	-39
4	90	54	87	54	0	-54
J?	32	200'	200*	200*	+ 200	0
JB	8	22	36	22	-333	-355
Ъ	10	22	36	22	0	-22
Л	0	653	808	696	+ 847	+ 151

"Допуск монтажной высоты подшипника.

Среднее количество единиц допуска а_с в допусках составляющих звеньев больше установленного количества единиц допуска в допус­ке для 8-го квалитета (а₈ = 25) и меньше количества единиц допуска в допуске для 9-го квалитета (а₉ = 40). Следовательно, часть разме­ров составляющих звеньев может быть выполнена по 8-му квалите­ту, а часть — по 9-му. По табл. 1.8 [1, с. 43] определяем значения до­пусков для составляющих звеньев и записываем их в графы 3 и 4 табл. 2.4. Определяем допуск исходного звена при условиях:

1. если размеры составляющих звеньев выполнены по 8-му ква­литету (TJ_Z = 653 мм),

2. если размеры составляющих звеньев выполнены по 9-му ква­литету (TJ_Z = 808 мкм).

Устанавливаем, что для того, чтобы было выполнено условие (2.6), до­пуск звена Jj можно назначить по 9-му квалитету, остальных — по 8-му.

Значения принятых допусков записываются в 5-й столбец.

Примечание. В некоторых конструкциях (например, показан­ных на рис. 1.3 и 1.4) могут быть одинаковые по конструкции звенья (прокладки В₁ и KJ. С целью обеспечения взаимозаменяемости для одинаковых по конструкции деталей должны быть установлены оди­наковые поля допусков.

Предельные отклонения размеров нестандартных составляющих звеньев (кроме 3-го и 8-го) назначаем также, как для основных дета­лей. Предельные отклонения одинаковых по конструкции звеньев J₃ и J₈ определяем из условий (2.8) и (2.9):

30

31

es(j_z )>Ц-7₍-)-1>"(л).

к=г Ei(J_z )<Ei(j_i)-iEs(l_k)_l

Es(J_L ) = +850 мкм; Ei(j^ ) = +150 мкм (см. пример 11), +850 > 0 - [-22 + Ei(J₃ ) - 39 - 54 + Ei(J₈) - 22] , +150 <-115 - [+£s(J₃) +200 +200+ £s(J₈)] , Ei(J₃ ) = Ei[J₈) > -356,5 мкм , Es(J₃) = Es(J₈) < -332,5 мкм.

Среди стандартных полей допусков поле допуска для размера 8 мм с основным отклонением менее — 140 мкм не предусмотрено. Следовательно, для звеньев J₃ и J₈ принимаем нестандартное поле допуска с предельными отклонениями:

основное (верхнее) Es{J₃) = Es{J₈) = —333 мкм,

второе (нижнее) Ei(J₃) = Ei(J₈) = Es[J₃) — TJ₃ = —333 — 22 = —355 мкм.

Проверочный расчет размерной цепи:

Es(J_z ) = £s( J,)- £ Ei(l_k) = 0- (-22 - 355- 39- 54- 335 - 22) = = +847 мкм = +0,847 мм;

Ei(J_z )=Ei(j₁)~ X Hs(J_A) =-115-(-333+ 200+ 200-333) =

/C = i

= +151 мкм = 0,151 мм;

TJ_Z =Es(J_z )-Ei(J_t ) = 0,847-0,151 = 0,696 м =696 мкм,

⁵max^=Js +Es(J_x ) = 0 + 0,847 = 0,847 мм,

Smin^=JL + ^Ei{^JZ ) = 0 + 0,151 = 0,15lMM.

Результаты решения задачи удовлетворяют требованиям, предъяв­ляемым к осевому зазору: 5_тах < 0,85 мм; 5_min > 0,15 мм.

32

2.10.5. Решение линейных размерных цепей методом неполной взаимозаменяемости

При методе неполной взаимозаменяемости сборка изделий осу­ществляется без пригонки, подбора или регулировки. При этом тре­буемая точность исходного звена достигается не у всех собираемых изделий. Изделия, у которых параметры исходного звена могут вы­ходить за пределы заданного допуска, заранее оговаривается, состав­ляют обычно не более 1%

Расчет размерных цепей при неполной взаимозаменяемости про­водят вероятностным методом.

Последовательность решения прямой задачи методом неполной взаимозаменяемости:

1) определить допуск TJ_Z и среднее отклонение исходного звена

Em(J_z) = ±[Es{J_L) ₊ Ei(J_z)];

2. установить процент риска выхода размера исходного звена за пределы поля допуска;

3. установить законы рассеивания размеров при изготовлении составляющих звеньев;

4. определить средневероятностное количество единиц допуска в допусках составляющих звеньев:

«св.=^4 -^i^Tj^f/ii^, (₂.10)

где t — коэффициент, зависящий от процента риска [2, с. 36, табл. 3.8]; J— относительное среднее квадратическое отклонение, завися­щее от закона рассеивания размеров; TJ^CT — допуск размера стан­дартного звена; i — единица допуска.

Наиболее часто (при массовом и серийном производстве) рассе­ивание линейных размеров при изготовлении изделий соответству­ет нормальному закону распределения. Для нормального (Гаусса)

закона X = 1/3, для закона равной вероятности X, = l/V3 , для закона

равнобедренного треугольника (Симпсона) A. = l/V6 .

Если распределение линейных размеров составляющих звеньев соответствует нормальному закону (А, = 1 /3), а риск выхода исходно­го звена за пределы поля допуска принимается равным 0,28% (t = 3), то формула (2.10) принимает вид

33

^a₄^TJi_'U^TJ_{"4 Ш ■} ^f211)

Вычисленное средневероятностное количество единиц допуска в допусках составляющих звеньев может не совпадать ни с одним из стан­дартных значений для соответствующих квалитетов [ 1, с. 43, табл. 1.8].

В этом случае на часть размеров составляющих звеньев можно назна­чать допуски по квалитету N, а на другую часть — на квалитет грубее;

5) назначить допуски на размеры составляющих звеньев. При правильно назначенных допусках должно быть соблюдено условие

(TJl )²>t²±\\(TJ_k)² ; (2.12)

к=\

6) назначить предельные отклонения размеров составляющих звеньев, на которые установлены предельные отклонения, опреде­ лить среднее отклонение Em{J_k):

М^Ак) = \[НАк) + ЩАк)] ■• (2.13)

среднее отклонение для оставшихся одного или двух звеньев опре­деляется из условия

^ЕтУъ)=Ъ^ЕшУк)- I Щ^к)< (2.14)

к=1 к=т+1

7) решение прямой задачи заканчивается поверочным расчетом. Пример 14

Установить допуски на размеры деталей редуктора (см. примеры 11 и 12) методом неполной взаимозаменяемости. Исходные данные:

5_тах < 0,85 мм ; S^ > 0,15 мм ; Es^Jj. ) = +0,85 мм = +850 мкм ; Ei(j^ ) =+0,15 мм = +150 мкм;

Em(J_z )=-[£s(J_z ) + Ei(J_T )] = +500мм.

Принимаем закон рассеивания размеров составляющих звеньев нормальным. Риск выхода размера исходного звена за пределы поля допуска принимаем равным 0,29%.

О

>ч

&*

Эй

К 1

IS ® 5 ш

Я

'■-а

8

»>-»'

_к

5?

Я

сЯ

8

$

_к

Я

8

$

»*-?

-ч

с о

<

3 4

35

Результаты решения задачи расположены в виде таблицы (см. табл. 2.5), По формуле (2.11) определяем средневероятностное количество единиц допуска в допусках составляющих звеньев:

^С-В" ГЪ 7} 7) 7) 7) 7> 7)

ф{+4+4+4+4+4+4

V700²-200² -200²

а_св = , ;

лД89² +0,96² +0,96² +1,56² +2Д7² +0,96² +0,96²

а_св =144,7 ; а_п =100<а_св =144,7 <а_п =160 .

Таким образом, часть размеров составляющих звеньев может быть изготовлена по 11 -му квалитету, а часть — по 12-му.

По табл. 1.8 [ 1, с. 43, 44, 45] заполняем столбцы 3 и 5 табл. 2.5. Зна­чения квадратов допусков записываем в столбцы 4 и 6. По формуле

(TJy ) = X №к) ^опР^еД^еляем величины квадрата допуска исходного

звена при условиях, что размеры всех нестандартных звеньев вы­полнены по 11-му и 12-му квалитетам соответственно ,и записываем их значения в графы 5 и 6 последней строки. При правильном реше­нии задачи на этом этапе должно соблюдаться соотношение

i[Tj_k(mi)J<{tj_z )²<i[TJ_k(m2)J .

k=l k=\

Применительно к решаемой задаче 270 500 < (700)² < 566 600. На составляющие звенья назначаем допуски по 11-му и 12-му ква­литетам таким образом, чтобы было выполнено условие

(Tj_Tf>i(Tj_kf.

После назначения допусков на составляющие звенья заполняем столбцы 7и 8табл. 2.5.

В последнюю строчку 8-го столбца записывается значение допус­ка исходного звена T7_S = -у (TJ_Z ) = V 472100 = 687 .

Предельные отклонения размеров составляющих звеньев (кроме звеньев J₃ и J₈) назначаем, как для основных деталей.

Среднее отклонение 3-го и 8-го составляющих звеньев определя­ем из условия (2.14):

Em(J_L ) = Em(j_l)-ZEm(J_k);

С

9 I

?0

к=а Em(J₃) = Em(J₈) ,

+500 = -230-[-45 + Ят(7₃) + Ю0-80-175 + 100 + £т(7₈)-45] ,

Em(J₃) = Em(J₈) = -292,5 мкм.

Определяем верхнее и нижнее отклонения размеров 3-го и 8-го звеньев:

Es(J₃) = Es(J₈) = Em(J₃) + -TJ₃ = -292,5 + 45 = -247,5 мкм,

Ei(J₃) = Ei(J₈) = Em(J₃) —TJ₃ = -292,5-45 = -337,5 мкм .

С целью упрощения процедуры контроля размеров при изготов­лении звеньев примем: Es{J₃) = Es(J₈) — — 247 мкм, Ei(J₃) = Ei(J₈) = = — 337 мкм, тогда Em(J₃) = Em(J₈) = —292 мкм.

Записываем значения верхнего, нижнего и среднего отклонений для 3-го и 8-го звеньев в табл. 2.5.

Поверочный расчет:

1

щ =

= 687 мкм

Z(TJ_kf

9

Em(J_L ) = Ет(J,) - £ Ет(J_k ) = +499 мкм , Esfjj. ) = Em(J_z )+-TJ_z =+499 + 343,5 =+842,5мкм, Ei(J_z ) = Em(J_z )--TJ_z =+499-343,5 =+155,5 мкм,

36

Ъ1

S_max=J_L +Hs(J_s ) = 842,5 мкм,

^ггап⁼^ ⁺Ei(J-z ) = 155,5 мкм.

Результаты решения задачи удовлетворяют требованиям, предъяв­ленным к осевому зазору:

5_тах < 850 мкм; S_min > 150 мкм .

2.10.6. Решение линейных размерных цепей методами регулирования и пригонки

Сущность методов регулирования и пригонки заключается в том, что требуемая точность исходного звена при сборке изделия дости­гается за счет изменения размера компенсатора.

Если размер компенсатора изменяется путем удаления с него слоя материала, то реализуется метод пригонки. В этом случае компенса­тор называется технологическим компенсатором. Слой материала, необходимый для пригонки при сборке изделия, является припус­ком на пригонку.

Если размер компенсатора изменяется без удаления с него слоя материала, то реализуется метод регулирования. Компенсатор в этом случае называется регулятором. Регуляторы могут быть подвижны­ми (регулировочные винты, втулки, клинья и другие устройства) и неподвижными (например, набор прокладок),

В качестве компенсаторов и регуляторов могут служить специаль­но предусмотренные для этой цели устройства либо одна или несколь­ко деталей, являющихся составляющими звеньями размерной цепи.

Последовательность решения линейной размерной цепи метода­ми регулирования и цригонки:

1. из составляющих звеньев выбрать компенсирующее звено (зве­нья) , которое может быть конструктивно оформлено как технологи­ческий компенсатор, подвижный или неподвижный регулятор. Если этого сделать невозможно, предусмотреть в конструкции сборочной единицы дополнительно к составляющим звеньям технологический компенсатор или регулятор;

2. назначить экономически приемлемые допуски на размеры со­ставляющих звеньев. Как правило, при решении размерных цепей методами регулирования или пригонки допуск составляющих зве­ньев назначается по 8... 10-му квалитетам. Предельные отклонения размеров составляющих звеньев назначаются, как правило, как для основных деталей;

3) составить уравнения номинальных и предельных размеров размерной цепи. Если компенсатор К — увеличивающее звено, урав­нения имеют следующий вид:

к=1 к=т+1

п

^Emax ~ 2^-Чтах 2^ ^Amin⁺-^n

/с=лн-1 О

к=\

(2.15) (2.16) (2.17)

JYmin ~ 2-< ^kmin 2- J,

к max ' ^/vmax

k=l k=m+l

(2.18) (2.19) (2.20)

Если компенсатор К — уменьшающее звено, эти уравнения име­ют вид:

^Jy ~Х)Л ~ Z ^Jk ~^K i

/c=l

k=m+\

m _ л _ _

"'imax ~ L^itmax ^— 2-« ^Amin ~~ **-n

k=m+\

k=\ m

"'Emin 2-i^kmm 2-, ^kmax ^min i k=\ k=m+l

4. определить максимальный и предельные размеры компенса­тора К, К_тах, K_miQ;

5. определить наибольшую возможную компенсацию V_k =

— I/" IT

max min"

Если задача решается методами пригонки или регулирования с подвижным регулятором, расчет на этом заканчивается.

При решении задачи методом пригонки наибольшая возможная компенсация называется припуском на пригонку;

6) поверочный расчет:

(2.21)

v_k = I,TJ_k-Tj_z ;

к=\

7) если задача решается методом регулирования с неподвижным регулятором, то определяется число ступеней неподвижного регу­лятора N:

ГЛ- +V_k

N>

38

39

с округлением полученного результата до большего целого числа. Допуск регулятора Т_к обычно назначается того же или более точного квалитета, чем допуски на составляющие звенья.

Примечание. При N> 4, как правило, метод регулирования с неподвижным компенсатором не применяют. В этом случае задачу целесообразнее решать или методом регулирования подвижным ком­пенсатором, или методом пригонки;

8) Определить размер ступени К_с неподвижного регулятора. Он должен удовлетворять условию

^<K_C<TJ_T -T_k; ₍₂.23)

9) установить номинальные размеры и предельные отклонения каждой из ступеней неподвижного регулятора:

К_Р] <K_min ; Яр, <К_Р[ +iK_c ; К_р„ <К_р| +NK_C; K_Pn >K_max ,

где К_р — номинальный размер 1-й ступени; К — номинальный раз­мер г'-и ступени; К_р — номинальный размер последней, N-& ступени;

10) поверочный расчет неподвижного регулятора сводится к про­ верке выполнения условий

KL^V' KL**~- (2.24)

Эти условия проверяются с учетом допусков на изготовление пер­вой и последней ступеней регулятора: при наибольшем предельном размере — для первой, наименьшем — для последней.

Пример 15

Установить допуски на размеры деталей редуктора с номиналь­ными размерами составляющих звеньев, указанными в примере 11. Наименьший осевой зазор S_min > 0,15 мм; наибольший S_max < 0,45 мм.

Определяем среднее количество единиц допуска в допусках со­ставляющих звеньев:

TJ_Z -TJf-TJ?

Если задача решается методом пригонки или методом регулиро­вания неподвижным регулятором, то в качестве компенсатора мож­но использовать прокладки (звенья J₃ и J₈).

Данные для расчета и результаты решения задачи рекомендуется расположить в виде табл. 2.6. Данные о компенсаторе в таблицу не заносятся.

Таблица 2.6

Условное обозначение звена	Номинальный размер, мм	Допуск, мкм	Предельные размеры, мм
			Л„,ах	•>*,„.
3	240	72	240	239,928
\	10	22	10	9,978
J?	32	200*	32,2	32
J5	50	39	50	49,961
Jb	90	54	90	89,946
J?	32	200'	32,2	32
■Л.	10	22	10	9,978

"Допуски на монтажную высоту подшипника.

Заполняем 1-й и 2-й столбцы таблицы. На составляющие звенья

(кроме стандартных J^^T и J") назначаем допуски по 8-муквалитету.

Значения допусков определяем по табл. 1.8 [ 1, с. 43] и заполняем 3-й столбец таблицы.

Предельные отклонения (размеры) назначаем, как для основных деталей (см. п. 2.10.4), и заполняем 4-й и 5-й столбцы таблицы.

Составляем уравнения предельных размеров размерной цепи. Компенсатор К — уменьшающее звено. Применительно к решае­мой задаче уравнения (2.19) и (2.20) имеют следующий вид:

_К

_-й

ст 7min

+ J.

= J,

Л

5min ⁺^6min ⁺ ^

9min

4. Т^СТ 4- 7 2min ^{+ J}4min ^{T J}'

o,/S

''imin ~" ^lmin ^2 max ⁺ *Mmax ⁺ ^5max ⁺ ^6max ⁺ ^7max ⁺ ^9max ) *4,

TJ_Z = S_max - S_min = 0,45-0,15 = 0,30 мм = 300 мкм, TJf = TJj^T = 200 мкм , a_c < 0 .

В соответствии с рекомендациями, изложенными в п. 2.10.3, за­данная точность исходного звена может быть обеспечена методами регулирования или пригонки.

40

T - Я

^Lmin ^_ *-"min '

I = *?

^J£min "-"max¹

0_l45 = 240-(9,978 + 32 + 49,961 + 89,946 + 32 + 9,978)-^_max ; 0,15 = 239,928-(10+32,2 + 50 + 90 + 32,2 + 10)-^_min . Определяем предельные размеры компенсатора:

4 I

#max = ¹⁵-⁶87 мм; K^ =15,378 мм . Определяем наибольшую возможную компенсацию Vjj

^Vk=K_max-K_min= 0,309 мм. Поверочный расчет:

V_k = Щ + TJ₂ + TJf + 7У₅ + 7У₆ + TJf + 7У₉ Ж\; (IJс

V_k =72 + 22 + 200 + 39 + 54 + 200 + 22-300 = 309 мкм. Определяем число ступеней неподвижного регулятора:

N>

TJ_X -TK

Неподвижный регулятор К состоит из двух одинаковых деталей прокладок с номинальным размером 8 мм (см. пример 11). Допуск регулятора ТК, изготовленного по 8-му квалитету, численно равен сумме допусков двух деталей размером 8 мм:

Ж = 22 + 22 = 44мм,

_Na300 ₊ 309 ₌ 609 300-44 256 Принимаем N = 3. Определяем размер ступени неподвижного регулятора К_с.

дод у. 1д£

N ^{с £} Принимаем К_с = 200 мкм.

Устанавливаем номинальные размеры каждой из ступеней не­подвижного регулятора:

К_Р] = 15,36 мм , К_р2 = 15,56 мм , tf_pa = 15,76 мм .

Принимая во внимание, что неподвижный регулятор состоит из двух прокладок, правой и левой, получим:

*P,=Kpⁿ,^p+*pf^B' k_P2=*pT⁺*p7- к_Р:,=*рТ⁺*рГ'

_кщ> ₌ ^лев _{= 7б8 мм} . ^пр ₊ jg» _{= ?88 мм}

Исполнительные размеры прокладок неподвижного регулятора:

_кпр ₌ ^лев _{= 7(б8}__{оо22 мм} . _кпр ₌ ^лев ₌ ygg^ _MM

Поверочный расчет:

(К_р) = 7,68 + 7,68 = 15,36 <X_min= 15,378;

V ^K1 /max

(К_а ) . = 7,88-0,022 + 7,88-0,022 = 15,716>K_max =15,678 . Условия (2.24) удовлетворяются. Задача решена правильно.