9 Складання і розрахунок розмірних ланцюгів

У практиці проектування часто зустрічаються випадки, коли працездатність вузла або виробу в цілому, а іноді навіть можливість їх складання, залежать від дійсних значень розмірів, що визначають розташування поверхонь, що взаємодіють і складають так званий розмірний ланцюг. От чому розділом курсової роботи є складання і розрахунок розмірних ланцюгів.

В завданні на виконання курсової роботи, як правило, указаний зазор, або розмір, який необхідно забезпечити при виконанні складальних операцій. Цей розмір визначає працездатність складальної одиниці і відхилення від точності його виконання недопустимі.

Розмірним ланцюгом називають сукупність розмірів, що утворюють замкнутий контур. Ці розміри визначають взаємне розташування поверхонь однієї досить складної деталі, або декількох деталей, що входять у вузол. У першому випадку ланцюг називають детальним, у другому - складальним. У курсовій роботі розглядаються складальні розмірні ланцюги.

Розміри, що входять у розмірний ланцюг, називаються ланками і позначаються прописними буквами. Ланка, одержана в розмірному ланцюзі останньою в результаті складання вузла, називається тією, що замикає, або вихідною. У складальному розмірному ланцюзі ланкою, що замикає, звичайно є зазор (іноді - натяг), що з'являється в результаті складання цього вузла.

Розміри, що складають розмірний ланцюг, крім ланки, що замикає, розділяються на ті, що збільшують і ті, що зменшують. Тією, що збільшує, називається ланка, зі збільшенням якої ланка, що замикає, збільшується, а тією, що зменшує, - зі збільшенням якої ланка, що замикає, зменшується.

Розрахунок розмірного ланцюга стає необхідним, якщо на складальному кресленні конструктор задає граничні значення розміру, що одержується після складання, тобто вихідної ланки чи тієї, що замикає.

Розрахунок починають з виявлення ланок і складання розмірного ланцюга. При складанні ланцюга необхідно виконувати кілька правил:

а) кількість ланок повинна бути найменшою;

б) кожна деталь може входити в ланцюг тільки 1 раз;

в) не допускається наявність кількох замкнутих контурів;

г) в цілому ланцюг повинен бути замкнутий.

9.1 Складання розмірного ланцюга. Умовне графічне зображення розмірного ланцюга

При складанні розмірного ланцюга звичайно прагнуть до того, щоб число ланок було мінімальним. Це досягається тоді, коли число ланок дорівнює числу деталей, що впливають на величину ланки, що замикає. Іншими словами, кожна деталь повинна входити в розмірний ланцюг одним розміром. Якщо цього правила не дотримуватися, то необхідна точність розмірів необгрунтовано завищується, а виготовлення деталей, звичайно ж, стає дорожчим.

а)

б)

На рис. 9.1, а представлене схематичне креслення редуктора, у якому задана вихідна ланка або та, що замикає, А₀. На цьому ж рисунку показані розміри А₁, А₂, ... деталей, що впливають на величину А₀. Розміри проставлені так, що вимога найменшого числа ланок ланцюга виконується (їх число дорівнює числу деталей). При складанні схеми розмірний ланцюг ланки має вигляд векторів довільної довжини без дотримання масштабу. Звичайно вони розташовуються паралельно. У випадку довільного розташування розміру в площині або просторі його заміняють проекцією на загальний напрямок інших розмірів. Складання схеми починають з обходу по контуру всього розмірного ланцюга. Його доцільно починати від однієї з поверхонь, що обмежують ланку, що замикає. Напрямок векторів призначають у залежності від обраного напрямку обходу. При обході за годинною стрілкою схема розмірного ланцюга редуктора буде мати вигляд, зображений на рис. 9.1, б. На схемі розмірного ланцюга всі ланки, що зменшують, мають той самий напрямок, що і ланка, що замикає, а всі ті, що збільшують - протилежний.

При розрахунку розмірних ланцюгів розглядається два типи задач: пряма і зворотня. При рішенні першої вважаються заданими номінальний розмір і граничні відхилення вихідної ланки чи тієї, що замикає, що призначаються з умов нормальної роботи вузла; визначаються допуск і граничні відхилення складових ланок. При рішенні другої задачі вважаються заданими номінальні розміри складових ланок і їх граничні відхилення, визначаються номінальний розмір і граничні відхилення ланки, що замикає. При проектуванні звичайно вирішується пряма задача, зворотню ж вирішують для перевірки правильності вирішення прямої.

У курсовій роботі вирішується пряма задача. Розрахунок розмірних ланцюгів здійснюється кількома методами. Найчастіше застосовують методи повної і неповної взаємозамінності.