5. Прямая задача.

5.1. Последовательность проведения расчета размерных цепей.

Прямая (конструкторская) задача заключается в распределении известного допуска исходного звена между допусками составляющих звеньев. Исходными данными для расчета размерных цепей служат: служебное назначение машины, условия ее работы, технические требования к точности и производительности, сборочные чертежи и чертежи деталей.

1. Формулируется задача, для решения которой необходимо рассчитать размерную цепь.

2. На сборочном чертеже находится исходное звено, которое получается последним при сборке данной размерной цепи.

3. Выявляются размерные цепи. В цепи включают только те размеры, которые оказывают влияние на исходное звено.

4. Определяются значения исходных звеньев.

5. Определяется метод расчета размерной цепи. Если заранее определить метод расчета сложно, то производится расчет методом максимума – минимума. Если полученный средний квалитет 9-10, то необходимо перейти к расчету размерной цепи по вероятностному методу. Если полученные квалитеты тяжело обеспечивать технологически то используют метод компенсации, групповой сборки или другие.

5.2. Методы определения точности исходного звена.

В зависимости от служебного назначения и технических требований к машине для определения величины исходного звена можно использовать следующие методы:

1. Метод прецедентов (аналогии). Допуск на исходное звено выбирается по аналогии с хорошо зарекомендовавшими себя машинами одного функционального применения.

2. Табличный. Выбирается по ГОСТу и соответствующим стандартам. Например, допуск на межосевое расстояние в редукторах, допуск на смещение осей в конических передачах и т. д.

3. Экспериментальный. При разработке новых машин допуск на исходное звено в начале рассчитывается, а затем проверяется экспериментально в процессе испытания или эксплуатации машины.

4. Расчетный. Дает высокую точность при учитывании наибольшего количества факторов, но требует экспериментальной проверки.

5.3. Методы расчета прямой конструкторской задачи.

Распределение допуска исходного звена между допусками составляющих звеньев производится следующими методами:

1. Методом аналогии или прецедентов.

2. Методом равных допусков.

3. Методом одинаковой точности и др.

1. Метод аналогии или прецедентов.

Допуск на исходное звено и допуски на составляющие звенья при использовании метода аналогий назначаются по аналогии с хорошо работающими машинами одного функционального назначения (как правило, это предыдущий аналог). Метод аналогии не требует большой конструкторской проработки, но при сборке необходимо использовать метод пригонки.

2. Метод равных допусков.

Если размерная цепь состоит из звеньев, размеры которых находятся в одном или близлежащих интервалах, то допуск исходного звена делится на количество звеньев цепи.

;

(8)

где – количество звеньев цепи;

– допуск на i – звено;

– допуск исходного звена.

В результате расчетов возможна корректировка допусков по выражению (1).

3. Метод одинаковой точности.

Получил наиболее широкое распространение. В основе него лежит предположение, что звенья должны быть изготовлены по одному квалитету точности. Учитывая, что допуск определяется по выражению:

;

(*)

где а – количество единиц допуска, характеризующее данный квалитет (IТ10 а=64, IТ11 а=100) ( [2], стр. 43, 45);

i – единица допуска, зависящая от величины размера.

Для линейных размерных цепей выражение (*) будет иметь вид:

;

(9)

– для метода max – min:

;

(9а)

– для вероятностного метода:

;

(9б)

Если в размерную цепь входят стандартные детали, (подшипники) или детали полученные из других заводов по кооперации, то эти допуски также нужно учесть. Тогда выражение (9в) будет иметь вид:

;

(9в)

где – сумма допусков стандартных деталей.

При проектных расчетах по вероятностному методу количество единиц допуска определяется из выражения:

(9г)