3.3. Метод неполной взаимозаменяемости

Сущность метода заключается в том, что на детали (составляющие звенья размерной цепи) назначают экономически целесообразные допуски. Возможный риск появления брака в обеспечении точности замыкающего звена оценивается заранее по величине коэффициента взаимозаменяемости.

(3.7)

где Т_i^′ – экономически целесообразные допуски составляющих звеньев.

При решении проектных задач допуск замыкающего звена Т_∑ можно распределить между составляющими звеньями теми же способами, как и при обеспечении полной взаимозаменяемости. Если распределение осуществляется способом равных допусков, то

. (3.8)

Число единиц допуска по способу одного квалитета рассчитывается по формуле:

(3.9)

Задание 3.2

По условиям задания 3.1 (рис.2.1) методом неполной взаимозаменяемости установить допуски и предельные отклонения на размеры составляющих звеньев размерной цепи. Оценить возможное количество некондиционных по величине зазора изделий, если на сборку поступило 200 комплектов деталей.

Решение

По формуле 3.9, допуская, что K_∑ = 1; K_i = 1,2, определим число единиц допуска

Согласно таблице 3.2 размеры звеньев могут быть выполнены с точностью по 12-му квалитету, которому соответствует a = 160, следовательно, A₁ = 40_-0,25 мм, А₃ = 44^+0,25 мм.

Допуск на размер А₃ определим, преобразуя к рассматриваемому случаю формулу 2.11.

По формуле 2.6 определим координаты средины поля допуска на размер А₃

Верхнее и нижнее отклонения (формула 2.8, 2.9)

Коэффициент взаимозаменяемости (формула 3.7)

Согласно таблице 3.3 риск появления некондиции составляет 6%, а, следовательно, лишь 12 изделий из 200 потребуют последующей доработки.

Таблица 3.3

Коэффициент η взаимозаменяемости	1,00	0,90	0,86	0,78	0,68	0,63	0,58	0,53	0,33
Процент риска	0,27	0,60	1,00	2,00	4,00	6,00	8,00	10,00	33,00

3.4. Метод подбора деталей

При реализации данного метода детали изготавливаются с экономически приемлемыми допусками, а точность сборки обеспечивается входным контролем действительных размеров деталей, сортировкой деталей на группы, формированием сборочных комплектов, в которых размеры составляющих звеньев соответствуют условию полной взаимозаменяемости. Этот метод используют для достижения высокой точности малозвенных размерных цепей в серийном и массовом производстве.

Для трехзвенной размерной цепи сопряжения «вал – втулка» замыкающим звеном является посадка (на рис.3.1 – зазор ∆).

Рис.3.1.

Для достижения требуемой посадки допуски вала и отверстия втулки должны соответствовать

Так как расчетные допуски трудно достижимы в производственных условиях, то их необходимо увеличить в m раз для получения экономически целесообразных допусков Т_o^' и Т_в^', т.е. При этом производственные допуски замыкающего звена увеличиваются во столько же раз, т.е.

Число групп, на которое необходимо рассортировать валы и втулки, также m (на рис. 3.1 m = 3).

Предельные отклонения D_O и D_B для каждой i-той группы определяются в соответствии со схемой рис. 3.1 с учетом типа составляющего звена (втулка – увеличивающее, вал – уменьшающее звено) и взаимосвязи координат средин полей допусков звеньев

Задание 3.3

Обеспечить методом подбора требуемый размер А_∑ = 0^+0,3 (рис. 2.1), если составляющие звенья А₁ = 40 мм, А₂ = 44 мм, А₃ = 4 мм поступают на сборку с производственными допусками Т₁ = 0,3 мм, Т₂ = 0,3 мм, Т₃ = 0,1 мм.

Решение

Поскольку для исходного уравнения А_∑ = А₂ – (А₁ + А₃) выполняется условие

т.е. Т₂ = Т₁ + Т₃ = 0,3 мм,

то производственный допуск мм.

Число групп, на которые будут рассортированы детали,

Следовательно, для всех звеньев

Назначим следующие предельные отклонения для увеличивающего звена А₂: мм; (для рассматриваемого случая ∆_∑ = ∆₂ – ∆₁ – ∆₃). Тогда координата средины поля допуска ∆₂ = 0,075 мм.

Используя формулу 2.6, подберем ∆₂ и ∆₃. Допуская соотношение 0,15 = 0,075 – (-0,05 – 0,025), получим ∆₁ = -0,05 мм; ∆₃ = -0,025 мм.

По формулам 2.8 и 2.9 предельные отклонения звеньев А₁, А₂ и А₃ для второй группы взаимозаменяемых деталей приведены в таблице 3.4.

Таблица 3.4

№ группы	Предельные отклонения звеньев
	А1		А2		А3
1	0	- 0,1	0,15	0	0	- 0,05
2	0,1	0	0,3	0,15	0,05	0