
- •Зайцев г. Н., Любомудров с. А., Федюкин в. К.
- •Введение
- •Глава 1 основные сведения о взаимозаменяемости изделий
- •Виды сопряжения деталей
- •1.2. Определение и основные виды взаимозаменяемости
- •1.3. Экономическая целесообразность взаимозаменяемого производства
- •Глава 2 нормирование точности гладких цилиндрических соединений
- •2.1. Термины и определения единой системы допусков и посадок (есдп)
- •2.3. Посадки в системах отверстия и вала
- •2.4 Основные принципы построения есдп Температурный режим
- •Градация интервалов размеров
- •Положение основных отклонений отверстий и валов относительно номинального размера
- •Общее правило для определения основных отклонений
- •2.5. Примеры образования посадок в системе есдп
- •2.6 Методы выбора допусков и посадок
- •2.7. Гарантированный запас работоспособности машин
- •2.8. Области применения посадок с зазором
- •2.9. Расчет посадок с зазором
- •Значения коэффициента а
- •2.10. Области применения переходных посадок
- •2.11. Расчет переходных посадок
- •2.12. Области применения посадок с натягом
- •2.13. Расчет посадок с натягом
- •2.14 Общие рекомендации по выбору посадок гладких цилиндрических соединений
- •2. 15. Обозначения посадок на чертежах
- •2.16. Предельные отклонения размеров с неуказанными допусками
- •Глава 3.
- •3.1. Основные понятия и определения точности формы и расположения поверхностей деталей
- •Цилиндрических поверхностей
- •3.2. Отклонения и допуски формы
- •3.3. Отклонения и допуски расположения поверхностей
- •Обозначение допусков формы и взаимного расположения
- •3.4. Суммарные допуски и отклонения формы и расположения
- •3.5. Зависимые и независимые допуски
- •3.6. Указание допусков формы и расположения поверхностей на чертежах
- •3.7. Влияние отклонений формы и расположения поверхностей
- •3.8. Неуказанные допуски формы и расположения поверхностей
- •Глава 4.
- •4.1. Понятие о качестве поверхности деталей машин
- •4.2. Параметры для нормирования шероховатости поверхности
- •Качественные параметры шнроховатости
- •Качественные параметры шероховатости поверхности
- •4.3. Обозначение шероховатости поверхности на чертежах
- •4.4. Способы назначения шероховатости поверхности
- •4.5. Влияние геометрических параметров поверхностного слоя на
- •Глава 5. Нормирование точности подшипников
- •5.1. Точность подшипников качения
- •5.1.1 Классы точности подшипников качения
- •5.1.2. Система допусков и посадок подшипников качения
- •5.1.3 Влияние вида нагружения колец подшипника на выбор посадок
- •5.1.4 Влияние типа подшипника на выбор посадок
- •5.2. Требования к подшипниковым узлам
- •5.2. Посадки подшипников скольжения
- •Глава 6. Нормирование точности гладких калибров
- •6.1. Общие сведения о калибрах
- •6.2. Допуски гладких калибров
- •6.3. Расчет исполнительных размеров калибров
- •Формулы для вычисления исполнительных размеров калибров
- •6.4. Особенности контроля с помощью калибров
- •Глава 7.
- •7.1. Нормальные и специальные углы и конусности
- •7.2. Нормирование точности угловых размеров
- •7. 3. Основные термины конусов
- •7.4. Виды конических соединений
- •7.5. Основные термины и определения конических соединений
- •И внутреннего (б) конусов
- •7.6. Конические посадки
- •7.5. Нормирование точности конических соединений и обозначение на чертежах
- •Глава 8. Размерные цепи
- •8.1. Основные термины, определения и обозначения размерных цепей
- •8.2. Классификация размерных цепей
- •8.3. Принципы построения и основные соотношения размерных цепей
- •8.4. Задачи, решаемые с помощью размерных цепей
- •8.5. Выбор метода достижения заданной точности замыкающего звена
- •8.6. Расчет размерных цепей методом полной взаимозаменяемости
- •8.7. Расчет размерных цепей вероятностным методом
- •8.8. Расчет размерных цепей методом пригонки
- •Результаты расчета размерной цепи методом пригонки
- •8.9. Расчет размерных цепей методом регулирования
- •Результаты расчета размерной цепи методом регулирования
- •8.10. Расчет размерных цепей методом групповой взаимозаменяемости
- •Глава 9.
- •9.1. Общие сведения о резьбовых соединениях
- •9.2. Основные параметры метрических резьб
- •9.3. Общие принципы нормирования точности цилиндрических резьб
- •9.4. Нормирование точности метрических резьб при посадках с зазором
- •9.5. Нормирование точности метрической резьбы при посадках с натягом
- •Глава 10.
- •10.1. Общие сведения о шпоночных и шлицевых соединений
- •10.2. Нормирование точности шпоночных соединений с призматическими шпонками. Обозначение на чертежах
- •10.3. Нормирование точности прямобочных шлицевых соединений.
- •10.4. Нормирование точности эвольвентных шлицевых соединений
- •Глава11. Нормирование точности зубчатых передач
- •11.1. Основные эксплуатационные и точностные требования
- •11.2. Показатели кинематической точности
- •11.3. Показатели плавности работы цилиндрических зубчатых колес
- •11.4. Показатели контакта зубьев цилиндрических зубчатых колес
- •11.5. Нормы бокового зазора
- •11.6. Условное обозначение требований к точности
- •11.7. Зубчатые конические и гипоидные передачи
- •11.8. Червячные цилиндрические передачи
- •Библиографический список
8.8. Расчет размерных цепей методом пригонки
Методом пригонки называется такой метод решения размерных цепей, при котором детали размерной цепи изготавливаются по широким экономически приемлемым допускам, а требуемая точность замыкающего звена достигается путем доработки одной из деталей размерной цепи.
Метод пригонки используется в условиях единичного и мелкосерийного производства, когда решение размерных цепей методом максимума-минимума экономически нецелесообразно из-за большой трудоемкости и себестоимости изготовления деталей, имеющих малые допуски на изготовление. Применение селективной сборки при этом невозможно из-за отсутствия систематического пополнения групп в условиях мелкосерийного производства.
Для осуществления пригонки одна из деталей размерной цепи изготавливается с припуском на номинальный размер. Этот припуск называется компенсацией, а деталь, размер которой дорабатывается на сборке, называется компенсатором. Если в качестве компенсатора выбран охватывающий размер детали (отверстие), то размер его делается на величину компенсации меньше. Если в качестве компенсатора выбирается охватываемый размер (вал), то он изготавливается на величину компенсации больше исходного номинального размера.
В целях сокращения затрат на пригонку величина компенсации должна быть минимальной, но достаточной для того, чтобы для всех собираемых узлов обеспечить заданный размер замыкающего звена.
Пригонка осуществляется путем снятия дополнительного припуска (компенсации). В большинстве случаев это методы ручной или полумеханической обработки, такие как шабрение, припиливание, а иногда - полирование. Трудоемкость этих методов обработки очень высока и резко увеличивается с ростом припуска или величины компенсации. Однако рост величины компенсации приводит к расширению допусков на изготовление деталей размерной цепи, а, следовательно, к снижению трудоемкости и себестоимости изготовления деталей.
Если
компенсатор увеличивающее звено
размерной цепи, то его номинальный
размер
и середина поля допуски
в соответствии с выражениями (76) и (82)
рассчитываются по формулам:
(107)
(108)
Если
компенсатор уменьшающее звено размерной
цепи, то его номинальный размер
и середина поля допуска
в соответствии с выражениями (82) и (88)
рассчитываются по формулам
(109)
(110)
Если
выбрать экономически приемлемый квалитет
точности изготовления составляющих
звеньев размерной цепи без учета
звена-компенсатора, то сумма их допусков
будет больше допуска замыкающего звенаТА
на величину компенсации ТАк
,
(111)
т. е. допуск компенсации равен сумме допусков на изготовление всех деталей размерной цепи минус допуск замыкающего звена.
Предельные размеры звена-компенсатора рассчитывают по формулам:
(112)
(113)
Для изготовления
заготовки компенсатора нужно назначить
приемлемый допуск, определяемый методом
ее изготовления (литье, штамповка, резка
из прутка), но так, чтобы ее наименьший
размер был не меньше ,
т. е.
,
а наибольший размер заготовки компенсатора
или
,
(114)
где Тк– допуск на изготовление заготовки компенсатора.
Так как в большинстве случаев заготовка компенсатора является валом, а при обработке ее размер должен уменьшаться, то нужно выбрать для нее поле допуска h, тогда размер заготовки компенсатора:
.
(115)
Значения допусков на изготовление всех деталей, входящих в размерную цепь, определяется из условий обеспечения минимальной трудоемкости и себестоимости изготовления всего узла, образующего данную размерную цепь (рис. 109). Затраты на изготовление и сборку узла складываются из затрат на изготовление всех деталей, образующих размерную цепь Сизги затрат на осуществление пригоночных работ на сборке (Сприг);
Собщ = Сизг + Сприг. (116)
Затраты на изготовление деталей размерной цепи резко уменьшаются при увеличении допусков на изготовление.
Сизг=а Т-(117)
Формула (117) справедлива для определения затрат на изготовление каждой детали или группы деталей – звеньев размерной цепи с номинальными размерами, попадающими в один интервал с точностью одинакового квалитета. Поскольку в общем случае размеры звеньев цепи попадают в различные интервалы, то и допуски на изготовление деталей – звеньев цепи будут различные. При этом оперировать средним допуском на изготовление неправомочо. В этом случае вместо зависимости (117) с учетом формулы (111) целесообразно использовать зависимости (рис. 111 кривая 2).
(118)
или
Сизг=f(ITизг)1, (119)
где
ITизг
– номер квалитета, с точностью которого
изготовлены размерные
цепи. Каждому квалитету соответствует
определенный допуск изатраты на
изготовление каждой детали – звена
размерной цепи.Сумме
допусков на изготовление деталей –
звеньев цепи
по формуле (111)
соответствует при неизменном допуске
замыкающего звена
ТА
определенный допуск компенсации ТАк.
Рис. 111. Зависимость затрат от квалитета составляющих звеньев размерной цепи:
1 – Сизг – на изготовление звеньев,
2 – Спри – на сборку с пригонкой звена-компенсатора,
3 – Собщ – суммрных на изготовление звеньев и сборку с пригонкой.
Затраты на пригоночные работы увеличиваются с ростом величины компенсации (рис. 111. кривая 1)
Сприг = b Tkмю (120)
Поскольку допуск компенсации связан с допусками на изготовление деталей, то затраты на пригонку Сприг растут и с увеличением допусков на изготовление деталей.
Таким образом, общие затраты на изготовление и сборку узла при решении размерной цепи методом пригонки являются функцией одной переменной величины – допуска компенсации Тк, связанной с допусками на изготовление деталей зависимостью.
Общие
затраты (рис. 111, кривая 3) минимальны при
оптимальном значении
величины компенсаций
.
Этой величине соответствует оптимальный
квалитетITопт,
с точностью которого необходимо назначать
допуски на изготовление деталей –
звеньев размерной цепи. Слева от точки
с абсциссой
увеличение затрат на изготовление
деталей больше уменьшения затрат на
пригоночные работы. Справа
от этой точки увеличение затрат на
пригонку больше снижения затрат на
изготовление деталей.
После изготовления деталей, составляющих размерную цепь, сборочная единица собирается и последним устанавливается звено, выбранное компенсатором. При этом вследствие наличия величины компенсации это звено в большинстве случаев установить невозможно или при его установке не обеспечивается требуемая величина замыкающего звена размерной цепи. Поэтому сначала определяется размер компенсатора, а затем осуществляют пригонку одним из перечисленных выше методов. Затем снова пытаются установить компенсатор в собираемый узел и контролируют величину замыкающего звена. Так продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто значение размера замыкающего звена, лежащее в пределах допуска на это звено.
Пример
В размерной цепи
(рис. 109), рассчитанной ранее методами
полной взаимозаменяемости и вероятностным
определить размеры заготовки
компенсатора.
1. Определение
номинального размера звена-компенсатора
в соответствии с формулой (107). Этот пункт
выполнен при расчете методом полной
взаимозаменяемости
мм.
2. Выбор и назначение допусков и отклонений составляющих звеньев.
Предварительно установлено, что при изготовлении нестандартных звеньев размерной цепи (за исключением звена-компенсатора) по квалитетуITопт=IT12общие затраты (рис. 111) минимальны.
Допуски и отклонения составляющих звеньев назначены по оптимальному квалитету ITоптпо аналогии с расчетом методами полной взаимозаменяемости и вероятностным и сведены в табл. 43.
Таблица 43