5.12.13. Расчет размерных цепей при компенсации погрешностей

При рассмотрении методов расчета размерных цепей исходили из условия выполнения всех основных уравнений размерной цепи. Не всегда это требование согласуется с технико-экономическими возможностями производства. В определенных условиях возникает необходимость обеспечения заданных значений замыкающего зве­на путем компенсации погрешностей размерной цепи. Причем под компенсацией понимают конструктивные, технологические и орга­низационные способы обеспечения заданных значений замыкаю­щего звена цепи при величинах допусков на составляющие звенья, превосходящих требования полной взаимозаменяемости.

В современных конструкциях изделий машиностроения компен­саторы находят все большее распространение.

Исходя из функционального назначения, компенсаторы можно разделить на следующие основные группы: компенсаторы для ком­пенсации погрешностей линейных размеров; диаметральных разме­ров; угловых размеров; отклонений расположения; отклонений фор­мы и комбинированные компенсаторы.

С точки зрения существующих способов регулировки компенса­торы можно разделить на неподвижные; подвижные; упругие и са­моустанавливающиеся.

К неподвижным компенсаторам относятся такие детали, подбором или сменой которых суммарная погрешность составляющих звеньев сводится до минимума. К таким компенсаторам можно отнести раз­личного вида прокладки, шайбы, дистанционные кольца, втулки и т. п.

К подвижным компенсаторам относятся такие устройства, переме­щением которых- (ступенчатым или непрерывным) компенсируются погрешности составляющих звеньев размерной цепи. Подвижные ком­пенсаторы нашли широкое применение благодаря, как правило, не­сложной конструкции их устройств, удобству изменения величины компенсации. Наиболее широкое распространение нашли резьбовые механизмы, эксцентрики, клинья, зубчатые и червячные передачи.

К упругим компенсаторам относятся такие устройства, которые компенсируют погрешности составляющих звеньев размерной цепи за счет сил упругости пружин различного типа (сжатия, растяже­ния, изгиба, кручения и др.). Упругие компенсаторы обеспечивают непрерывную компенсацию отклонений размеров.

К самоустанавливающимся компенсаторам относятся устройства, которые устраняют суммарную погрешность составляющих звеньев размерной цепи автоматически и непрерывно в процессе работы изделий. В процессе эксплуатации изделия происходит износ деталей, следовательно, изменяются размеры составляющих звеньев. Исполь­зование самоустанавливающихся компенсаторов позволяет скомпен­сировать эти изменения размеров, что обеспечивает нормальное фун­кционирование изделия в течение длительного времени.

В табл.5.71 приведены некоторые примеры конструкций с ком­пенсаторами различного исполнения:

5.71. Примеры конструкций с компенсаторами

Эскиз	Примечание
	Регулирование осевой игры под­шипников происходит за счет пе­ремещения резьбовых деталей.
	Регулирование осевой игры под­шипников осуществляется проклад­ками.
	Регулирование осуществляется с помощью клина.
	Компенсация осуществляется за счет упругой деформации пру­жины.

Конструктивные способы компенсации основаны на использовании избыточных степеней свободы звеньев (или звена) размерной цепи. Они обеспечивают взаимозаменяемость всех деталей, образующих размерную цепь, в условиях заводской регулировки и в процессе эксплуатации.

Технологические способы компенсации базируются на механичес­кой или ручной обработке сопрягаемых поверхностей деталей, образую­щих размерную цепь, и обеспечивают только собираем ость деталей. Взаимозаменяемость сборочных единиц при этом нарушается. Техно­логические способы компенсации находят применение в индивидуаль­ном производстве, особенно в условиях зависимой обработки деталей.

Организационные способы компенсации предусматривают сорти­ровку деталей на группы по размерам, обеспечивающим взаимозаменя­емость деталей в пределах каждой группы (групповая взаимозаменяе­мость или селективная сборка); подбор деталей в комплекты, при котором достигается внешняя взаимозаменяемость комплектов; индивиду­альный подбор деталей, не обеспечивающий их взаимозаменяемости.

Конструктивные способы компенсации наиболее универсальные, получили широкое распространение в современных изделиях.

Селективная сборка является одной из форм организационных способов компенсации. Получила широкое распространение в мас­совом производстве (например, производство подшипников и др.). Находит применение в ряде типов производств при индивидуаль­ном подборе деталей в комплекты.

Особенности расчета размерных компенсируемых цепей заклю­чаются в том, что при использовании конструктивных компенсато­ров рассчитывают также их элементы; применение технологических компенсаторов требует расчета предварительных размеров пригоня­емых деталей и, наконец, при организационных способах компен­сации определяют точностные параметры группируемых деталей.

Расчет компенсаторов может выполняться с использованием од­ного из приведенных выше методов (полной или ограниченной вза­имозаменяемости).

Основными параметрами компенсаторов, подлежащими определе­нию при расчете, являются: величина изменения звена компенсатора К — наименьшая величина компенсации (на эту величину необходимо уменьшить погрешность замыкающего звена, превышающую допусти­мый предел); величина исполнительного размера звена-компенсатора.