9.4 Розрахунок розмірних ланцюгів методом регулювання

Існує ще декілька методів розрахунку розмірних ланцюгів методом неповної взаємозамінності: метод пригонки (технологічного компенсатора), метод регулювання, метод групової взаємозамінності. Всі вони дозволяють отримати необхідні результати, а саме забезпечити необхідне значення замикаючої ланки розмірного ланцюга.

Розглянемо більш уважно метод регулювання. Для цього в розглянутому вище прикладі складальної одиниці встановимо між корпусом 2 та втулкою 1 набір регулюючих прокладок, що дозволить витримати заданий зазор в необхідних межах. В розрахунку ланцюга додатково появиться розмір А₆=2 мм, при цьому зменшимо розмір А₁ на ті ж самі 2 мм (А₁=8 мм).

Під методом регулювання розуміють такий розрахунок розмірних ланцюгів, при якому запропонована точність вихідного розміру досягається навмисною зміною (регулюванням) величини одного з заздалегідь вибраних складових розмірів, який називають тим, що компенсує. Роль компенсатора звичайно виконує спеціальна ланка у виді прокладки, регульованого упора і т.д. При цьому по всіх інших розмірах ланцюга деталі обробляють по розширених допусках, економічно прийнятним для даних виробничих умов. Недолік - ускладнення конструкції.

Номінальний розмір компенсатора (наприклад, набору змінних прокладок) визначаємо з рівняння:

. (9.18)

Знак «+» відповідає випадку, коли А_к – ланка, що збільшує, знак «-» коли А_к – ланка, що зменшує.

Діапазон компенсування визначають з рівняння:

(9.19)

де V_k - найбільша можлива розрахункова зміна компенсатора.

Граничні розміри в ланцюзі зв'язані співвідношеннями, що випливають з того, що якщо компенсатор є ланкою, що збільшуює, то коли всі інші розміри деталей тих, які збільшують, що надходять на складання, мають найбільші припустимі величини, розмір А_к для компенсації їхніх погрішностей варто робити найменшим і навпаки.

Тому для А_к , що збільшує:

- координата середини поля допуску визначиться з рівняння

(9.20)

• граничні відхилення

(9.21)

(9.22)

• граничні розміри компенсатора

(9.23)

(9.24)

• граничні відхилення

(9.25)

(9.26)

Аналогічно для A_k , що зменшуює:

- координата середини полючи допуску визначиться з рівняння

(9.27)

- граничні відхилення

(9.28)

(9.29)

- граничні розміри компенсатора

(9.30)

(9.31)

- граничні відхилення

(9.32)

(9.33)

Так як в наведених вище формулах невідомими звичайно є розміри і відхилення компенсатора, то при рішенні рівнянь ці величини варто переносити в ліву частину, а розміри і відхилення ланки, що замикає, - у праву.

В якості приклада підрахуємо розміри компенсатора для умов задачі на рисунку 9.1.

Усі розміри складових ланок задані. Приймемо їхню точність за 13 квалітом. Тоді:

• ланки, що збільшують , ;

• ланки, що зменшують ; ; ;

- ланка, що замикає .

Номінальний розмір компенсатора знаходимо:

А_к = А₂ + A₃ - А₁ - A₄ - A₅ - A_∆ = 20 + 81 - 8 -10 - 80 -1 = 2 мм.

Діапазон компенсації:

= 330 + 540 + 220 + 220 + 460 - 500 = 1270 мкм.

Визначимо координату середини діапазону компенсації. Координати середин полів допусків ланок:

- що збільшують мкм;

- що зменшують мкм;

- що замикає мкм.

Враховуючи, що компенсатор – це ланка, що зменшує:

.

Верхнє і нижнє граничні відхилення:

=735 + 1270/ 2 = 1370 мкм;

= 735 -1270/2 = 100 мкм.

Тоді розмір компенсатора

.

Перевірку проведемо по формулі для верхнього граничного відхилення для ланки, що замикає:

=

=330 + 540 - (-220 - 220 - 460) -1370 = 400 мкм.

Правильність рішення доведена. Відхилення компенсатора знайдені вірно.

Щоб закінчити рішення задачи потрібно розрахувати число й товщину прокладок. Розмір компенсатора мінімальний можна прийняти за товщину постійної прокладки. Тоді

мм.

Число змінних прокладок:

.

Приймемо п_пр=4, тоді товщина змінних прокладок:

мкм.

Таким чинок набор прокладок буде складатися з 1 постійної прокладки і декількох змінних прокладок (від 0 до 4). Щоб визначити їх кількість можна скористуватись 2 методами:

• виміряти розміри всіх деталей ланцюга і вирахувати скільки змінних прокладок потребує конкретна складальна одиниця;

• провести складальну операцію, виміряти зазор і після цього визначити кількість змінних прокладок. Після чого повторюють операцію складання вже з необхідною кількістю прокладок.

Таким чином порівнюючи запропоновані методи розрахунку і виготовлення розмірних ланцюгів можна зробити такі висновки:

• найбільш економічним за обробкою деталей є метод регулювання (13 квалитет), а найменш економічним - повної взаємозамінності (10 квалітет);

• за критерієм складальних операцій навпаки, повна взаємозамінність не потребує розкладання і подбору деталей і прокладок, а також не допускає браку.

В курсовій роботі кількість ланцюгів і кількість методів розрахунку ланцюгів визначає студент разом з викладачем, встановлюючи оптимальний варіант виконання складальної одиниці.