26. Разработка размерных связей в машине

При разработке размерных связей в машине определяют размеры поверхностей деталей, положение поверхностей деталей, относительное положение деталей в механизмах, относительное положение механизмов в машине.

Размеры поверхностей деталей устанавливается в результате преобразования кинематических связей:

•длин плеч рычагов;

•шаги резьбы ходовых винтов;

•число зубьев зубчатых колес и т. д.

Расчеты на прочность, жесткость, выносливость, износостойкость позволяет определить основные размеры поверхностей исходя из их служебного назначения и свойств выбранного материала. В результате таких расчетов устанавливают, например, модули, диаметры делительных окружностей и ширину зубчатых венцов, типы подшипников, длины и диаметры шеек валов и т. д.

Переход от действующих нагрузок на кинематических звеньях к размерам поверхностей с учетом избранных материалов является преобразованием динамических связей в размерные.

Положение поверхностей деталей зависит от их служебного назначения (исполнительные, основные, вспомогательные, свободные).

Участие каждого размера детали в решении задачи строго определено. Поэтому каждая деталь в соответствии со своим служебным назначением может иметь лишь единственный вариант простановки размеров в ее чертежах.

Построение машины осуществляется путем соединения деталей в СЕ и СЕ между собой. Происходит это в результате соприкосновения основных баз присоединяемых деталей и СЕ со вспомогательными базами базирующих деталей или СЕ. Иначе говоря, соединение деталей и СЕ представляет собой совмещение соответствующих систем координат.

Вопрос 27. Обеспечение требуемой точности связей исполнительных поверхностей машины.

Задача достижения точности замыкающего звена размерной цепи, каковым является показатель точности машины или размер, получаемый при изготовлении детали или сборочной единицы, решается на всех этапах создания машины (при проектировании, изготовлении и измерении). Действия участников этого процесса, приводящие к желательному результату, могут быть разными в зависимости как от уровня требований к точности замыкающего звена, так и от типа и условий производства, в которых будет изготавливаться машина, т.е. различными методами.

Под методом достижения точности замыкающего звена размерной цепи (для краткости в дальнейшем тексте будем говорить о методе достижения точности) понимают совокупность последовательных действий Конструктора, Технолога и Метролога, в результате которых достигается требуемая точность замыкающего звена размерной цепи.

Эти методы различаются объемом и характером работ, которые необходимо выполнять при проектировании машины и ее деталей, в технологических процессах сборки и механической обработки, а также при измерении во время контроля изготовленных деталей, сборочных единиц и машины в целом.

1. Метод полной взаимозаменяемости – это метод, при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается при включении в нее или замене в ней любого звена без выбора, подбора или изменения его величины.

При использовании этого метода требуемая точность размер­ных связей в машине обеспечивается на сборке при простом сое­динении любого набора входящих в нее деталей, и достижение этой точности не требует от рабочего-сборщика каких-либо особых действий, кроме действий по осуществлению различных соединений (подвижных или неподвижных, разъемных или неразъемных, и т.д.).

В методе полной взаимозаменяемости совершенно не учитывается явление рассеяния значений всех составляющих звеньев и его влияние на результат решения задачи – величину замыкающего звена, не принимается во внимание вероятность появления его предельных максимального и минимального значений. В действительности рассеяние размеров-звеньев размерной цепи всегда имеет место и его учет позволяет существенно отодвинуть границу применимости взаимозаменяемости и использования ее достоинств при изготовлении машины.

2. Эта возможность реализуется в методе неполной (частичной) взаимозаменяемости, при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается не у всех изделий, а у заранее обусловленной их части при включении в нее или замене в ней любого звена без выбора, подбора или изменения его величины.

Сущность метода заключается в том, что требуемая точность замыкающего звена достигается не во всех изделиях, а у заранее оговоренной их части при включении в размерную цепь или замене в ней всех составлявших звеньев без выбора, подбора или измене­ния их величины.

3. В малозвенных размерных цепях с высокой точностью замы­кающего звена средний допуск составляющих звеньев, рассчитанный по формуле (5.2) для метода полной взаимозаменяемости ока­зывается физически недостижим, либо затраты на его обеспечение делают его экономически неприемле­мым, применяется метод групповой взаимозаменяемости. Сущность метода заключается в том, что требуемая точность замыкающего звена достигается при включении в размерную цепь составляющих звеньев принадлежащих к одной из групп, на которые они предварительно рас­сортированы.

4. Сущность метода пригонки заключается в том, что требуемая точность замыкающего звена достигается изменением величины одного из составляющих звеньев размерной цепи путем съема слоя материала.

В этом случае конструктор назначает номинальные размеры, допуски и их коорди­наты середин для всех соответствующих звеньев с учетом наименьших затрат на их достижение в заданных произ­водственных условиях и вне связи с требуемой его точностью.

5. Теоретически метод регулирования аналогичен пригонке, отличается лишь техника изменения величины компенсирующего звена. Сущность метода заключается в том, что требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается изменением вели­чины одного из составляющих звеньев без съема с него материала. Теоретически метод аналогичен пригонке, отличается лишь техника изменения величины компенсирующего звена.

6. Сущность метода подбора составляющих звеньев заключается в том, что требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается подбором составля­ющих звеньев с частично или полностью компенсирующимися отклоне­ниями.