Глава 6 Размерные цепи

Размерные цепи отражают объективные размерные связи в конструкции машины, в технологических процессах изготовления ее деталей или при измерении. Эти связи возникают в соответствии с условием и принятым решением конструкторской, технологической задачи или задачи измерения. Размерные цепи регламентируются руководящим документом РД 50-635-87 «Цепи размерные. Основные понятия. Методы расчета линейных и угловых цепей».

6.1. Термины и определения

Размерной цепью называется совокупность размеров, непосредственно участвующих в решении поставленной задачи и образующих замкнутый контур.

Звено размерной цепи – один из размеров, образующих размерную цепь (это может быть линейный или угловой размер). Обозначается прописными буквами русского алфавита или строчными буквами греческого алфавита (кроме букв , , , ) с соответствующим индексом

Замыкающее звено А_ – звено размерной цепи, являющееся исходным при постановке задачи или получающееся последним в результате ее решения.

Составляющее звено А_j – звено размерной цепи, функционально связанное с замыкающим звеном. Обозначается прописными буквами русского алфавита или строчными буквами греческого алфавита (кроме букв , , , ) с индексом, соответствующим порядковому номеру составляющего звена.

У величивающее звено A_j – составляющее звено размерной цепи, с увеличением которого замыкающее звено увеличивается.

Уменьшающее звено А_j – составляющее звено размерной цепи, с увеличением которого замыкающее звено уменьшается.

Компенсирующее звено A_j – составляющее звено размерной цепи, изменением значения которого достигается требуемая точность замыкающего звена.

Конструкторская размерная цепь – размерная цепь, определяющая расстояние или угол поворота между поверхностями или осями поверхностей деталей в изделии (рис. 6.1,а).

Технологическая размерная цепь – размерная цепь, обеспечивающая требуемое расстояние или относительный поворот между поверхностями изготавливаемого изделия при выполнении операции или ряда операций сборки, обработки, при настройке станка, при расчете межпереходных размеров (рис. 6.1,б).

Измерительная размерная цепь – размерная цепь, позволяющая решать задачу измерения величин, характеризующих точность изделия (рис. 25,в).

a)

б)

в)

Рис. 6.1. Виды размерных цепей

По виду звеньев размерные цепи могут быть: линейными, включающими только линейные размеры, угловыми, звенья которых являются угловыми размерами, и комбинированными, которые могут включать как линейные, так и угловые размеры.

Кроме того, различают плоские размерные цепи, звенья которых располагаются в одной или нескольких параллельных плоскостях, и пространственные размерные цепи, звенья которых располагаются в непараллельных плоскостях.

6.2. Порядок построения линейных плоских конструкторских размерных цепей

1. Поставить и четко сформулировать задачу, решение которой необходимо для обеспечения соответствия конструкции ее служебному назначению.

Рис. 6.2. Пример построения размерной цепи

Например, необходимо смонтировать на валу с зубчатым колесом в подшипниках и обеспечить необходимый для нормальной работы подшипников зазор (рис. 6.2).

2. Выделить замыкающее звено – размер от значения которого зависит решение конструкторской задачи. В нашем примере: нормальная работа радиальных шариковых подшипников на валу возможно только при наличии осевого зазора между торцом подшипники и крышки. Этот зазор и является замыкающим звеном.

3. Сформулировать – поверхностями или осями каких деталей образовано замыкающее звено. В примере замыкающее звено образуется торцом правого подшипника и торцом правой крышки.

4. Найти составляющие звенья, начиная с деталей, образующих замыкающее звено. При этом, необходимо помнить следующие правила:

– составляющее звено – это размер детали между поверхностями контактирующими с соседними деталями;

– от каждой детали в рассматриваемую размерную цепь входит только один размер;

– каждое составляющее звено должно материально существовать и принадлежать только одной детали;

– размерная цепь обязательно должна быть замкнутой.

В примере на рис. 6.2 ширина правого подшипника – подшипник контактирует с дистанционной втулкой, следовательно ширина втулки второе звено и т. д. Правый подшипник контактирует с крышкой, которая через прокладку опирается на корпус, размер которого является предпоследним замыкающим звеном. Последним составляющим размером, замыкающим цепь, является размер правой крышки между торцем опирающимся на корпус и торцем контактирующим с замыкающим звеном.

5. Построить размерную цепь, обозначить составляющие и замыкающее звенья, классифицировать составляющие размеры на увеличивающие и уменьшающие.

В примере мы обозначили размер подшипника как А₁, размер дистанционной втулки А₂ и т. д. до размера зубчатого колеса А₇. При увеличении размера А₁ размер замыкающего звена уменьшается, следовательно, это звено уменьшающее, обозначим его А₁. При увеличении размера звена А₂ размер замыкающего звена также уменьшается, следовательно это звено уменьшающее, обозначим его А₂, звенья, А₃, А₄, А₅, А₆ аналогично. При увеличении звена А₇ размер замыкающего звена увеличивается, следовательно это звено увеличивающее, обозначим его А₇, звено А₈ аналогично. При увеличении звена А₉ размер замыкающего звена уменьшается, обозначим его А₉. Далее нарисуем схему размерной цепи и проставим обозначение звеньев.