10.4 Точность взаимного положения деталей

Точность деталей и их взаимного положения определяется на­значенными допусками и посадками. Рассмотрим лишь общие подходы к точности положения деталей. В конст­рукции должны быть предусмотрены элементы, обеспечи­вающие заданную точность относительного расположения ее частей — центрирующие, фиксирующие, компенсирующие и другие части. Они должны иметь простую конструкцию и сво­бодный подход для режущего и мерительного инструмента.

Базирование деталей. Базирование — предание детали тре­буемого положения, относительно выбранной системы коорди­нат. База — поверхность, ось, точка, принадлежащие детали и используемые для базирования. Погрешность базирования — от­клонение фактически полученного положения детали от тре­буемого. Чаще всего базирование деталей производят по пло­ским и цилиндрическим поверхностям или их комбинациям. При соединении двух деталей вследствие погрешностей формы сопрягаемых поверхностей и некоторых других факторов воз­можны перекосы деталей на валах, особенно при установке уз­ких деталей. Детали с относительно большой длиной (l/d > 0,8) базируются по цилиндрической поверхности между торцом де­тали 2 и упорным буртиком вала 1 образуется клиновой зазор k (рис. 10.3, а). При малом отношении длина детали к диаметру вала (l/d < 0,8) базирование осуществляется по торцевой по­верхности упорного буртика и в соединении образуется ради­альный зазор δ (рис. 10.3, б).

Рис. 10.3

Центрирование деталей. Работоспособность проектируемого изделия во многом определяется необходимой соосностью дета­лей и узлов, входящих в изделие, т. е. требуемой точностью центрирования. Соосность характеризуется величиной смеще­ния номинально совпадающих осей цилиндрических поверхно­стей. Выбор расположения этих поверхностей определяется до­пуском соосности. При обеспечении требуемой соосности следу­ет принимать во внимание то, что резьбовые соединения не обеспечивают правильного центрирования. В качестве центри­рующих поверхностей в таких случаях, как правило, использу­ются цилиндрические или соосные с резьбой гладкие цилиндри­ческие пояски.

На рис. 10.4, а приведены неудачные решения, где точное положение оси базируется лишь на резьбу, что не обеспечивает необходимой точности положения оси, а на рис. 10.4, б показа­ны правильные конструкции.

Рис. 10.4

Фиксация детали на плоскости. Фиксация детали на плос­кости может осуществляться с помощью двух, а иногда и более штифтов. Более двух штифтов устанавливают, когда они не только фиксируют деталь, но и передают большие силы. Не рекомендуется плоскость стыка делать ступенчатой, так как это усложняет его изготовление и герметизацию.

Наиболее технологична конструк­ция, в которой применяется метод полной взаимозаменяемости. Однако наряду с ним иногда используют ме­тод компенсации (путем введения компенсатора) или пригонки (когда один из размеров подгоняется при сборке), причем метод пригонки допускается применять лишь в инди­видуальном производстве, но его нуж­но избегать.

10.5 Другие методы и принципы конструирования

Помимо рассмотренных выше подходов при конструировании деталей и узлов механизмов используются и другие, облегчаю­щие создание и эксплуатацию изделий. Рассмотрим некоторые из них.

Блочный принцип. Использование блочного конструирова­ния позволяет существенно повысить технологичность при сборке, и особенно при ремонте изделия.

Компактность конструкции. Меньшие габаритные размеры получаем при переходе к более совершенным передачам, напри­мер при замене многоступенчатой цилиндрической зубчатой пе­редачи на волновую. Использование более совершенных схем расположения колес также уменьшает размеры. Соосная схема редуктора лучше, так как она имеет меньший объем и массу, чем развернутая.

При конструировании для получения более совершенных из­делий можно использовать эвристические приемы. Приведем некоторые из них.

Метод совмещения. На рис. 10.5, а показаны два коромыс­ла, каждое из которых имеет свою опору, а на рис. 10.5, б—г — другие варианты, где две опоры объединены в одну, конструк­ция которых проще и масса меньше.

Метод «матрешки», когда один элемент конструкции по­мещается внутри другого. Например, мотор устанавливают вну­три колеса.

Метод наоборот. Например, возможна замена в передаче винт-гайка вращение винта на вращение гайки. Разработаны и другие методы.

Рис. 10.5