Размерный анализ

9 . ДИ АГ НО СТ ИЧ ЕС К И Е С ОО БЩЕ НИ Я

Этот контур без замыкающего звена можно проследить на рис. 9.3. В реальных условиях контур мысленно строится на схеме рис 8.7, а его звенья сверяются с распечаткой исходных данных.

Подобная ошибка (опечатка) при смене номера группы с 6 на 5 может быть продемонстрирована на размерной схеме рис. 9.4 (с. 342), в которой определяемый размер (47–57) группы 6 введен с номером группы 5.

Результаты расчета начинаются с сообщения: Количество замыкающих звеньев групп 2, 3 и 4 = 7 Количество определяемых звеньев группы 6 = 6

Вн и м а н и е, ошибка! Цепь [47=58] не замкнута

Вн и м а н и е, ошибка! Цепь [58=57] не замкнута

Вн и м а н и е, ошибка! Цепь {27~47} не замкнута

Вн и м а н и е, ошибка! Цепь {27~57} не замкнута

Вн и м а н и е, ошибка! Цепь {17~57} не замкнута

Кначалу главы

Коглавлению

341

1 0 . О СОБ ЕН НО СТ И К ОДИР ОВ АН И Я …

10.ОСОБЕННОСТИ КОДИРОВАНИЯ

ИРАСЧЕТ КОНСТРУКТОРСКИХ РАЗМЕРНЫХ ЦЕПЕЙ

10.1.Проверочный расчет в подетальной размерной схеме

На рис. 10.1 представлен эскиз вала с четырьмя линейными размерами.

Между пятью торцовыми поверхностями изделия могут быть построены шесть замыкающих размеров-звеньев, предельные значения которых можно рассчитать.

Замыкающие размеры-звенья и известные окончательные чертежные размеры после кодирования имеют вид:

Исходная размерная информация (см. схему на рис. 10.1)

Результаты расчета представлены в табл. 10.1.

К оглавлению

343

1 0 . О СОБ ЕН НО СТ И К ОДИР ОВ АН И Я …

Таблица 10.1 Результаты проверочного расчета в подетальной схеме изделия

10.2. Проектный вариант расчета в подетальных размерных цепях

При расчете конструкторских размерных цепей установлен порядок простановки чертежных размеров и определены их параметры на эскизе изделия (см. рис. 10.1). Не подвергая ревизии служебное назначение изделия, необходимо изменить порядок простановки размеров по рис. 10.2 (с. 343), оставив неизменной исходную точность размеров эскиза рис. 10.1.

Из четырех исходных размеров неизменным остался один – (18+28). Исходные размеры-звенья ((28+38), (28+48) и (28+58)) превратились в замы-

кающие звенья ([28=38], [28=48] и [28=58]). Их поля рассеяния не должны превышать поля допусков исходных размеров. Уравнения размерных цепей помещены на рис. 10.2 и помогают определиться с точностью составляющих звеньев.

Ориентировочное значение номинального размера (18–38) можно определить из суммы двух исходных (18+28)+(28+38)=14+16=30 мм. Допуск исходного звена Т(28_38)=0,18 мм. Если поле рассеяния замыкающего звена w[28=38] составить из допусков 10 квалитета на номинальные значения 14 и 30 мм (см. приложение 1), то

Т(28_38)=0,18 > w[28_38]=Т(18_28)+Т(18_38)=0,07+0,084=0,154 мм Ориентировочное номинальное значение размера (18–48) можно составить

из двух размеров:

(28+48)+(18+28)=34+14=48 мм

Допуск исходного звена ужесточен с Т(18_28)=0,43 до Т(18_28)=0,07 мм. Поле допуска исходного размера Т(28_48)=0,62 мм. На вновь проставленный

размер (18–48) остается 0,62–0,07=0,55 мм.

Для номинального размера 48 мм (см. приложение 1) Т(18_48)=0,39 мм. Это соответствует 13 квалитету. Тогда

Т(28_48)=0,62 > w[28_48]; w[28_48]=Т(18_48)+Т(18_28)=0,39+0,07=0,46 мм.

Кначалу главы

Коглавлению

344

1 0 . О СОБ ЕН НО СТ И К ОДИР ОВ АН И Я …

Ориентировочное номинальное значение размера (18–58) можно составить из двух размеров:

(28+58)+(18+28)=52+14=66 мм

Поле допуска исходного размера Т(28_58)=0,74 мм.

На размер (18–58) остается 0,74–0,07=0,64 мм.

Для номинального размера 66 мм (см. приложение 1) Т(18_58)=0,46. Это соответствует 13 квалитету. Тогда

Т(28_48)=0,74 > w[28_58]=Т(18_58)+Т(18_28)=0,46+0,07=0,53 мм

Найденные допуски на вновь проставленные определяемые размеры необходимо преобразовать в предельные отклонения и составить список исходных данных.

Исходная размерная информация (см. схему на рис. 10.2)

7: 3 28 58 52 0 –0,74

Кодирование замыкающих размеров–звеньев группой 3 определяет их расчет через средние предельные значения.

Определяемые составляющие размеры группы 6 могут быть рассчитаны без округления до третьего десятичного знака или с округлением до необходимого знака. В этом случае в параметры звена группы 6 вводится специальный код округления. В исходных данных он соответствует цифре 2. Результаты занесены в табл. 10.2 и 10.3 (с. 346).

Положительные запасы у замыкающих размеров-звеньев [28=38] и [28=48] позволяют округлить определяемые размеры (18+38) и (18+48) до второго десятичного знака. Результаты расчета после округления даны в табл. 10.3.

Исходный и преобразованный эскиз изделия построены на рис. 10.3, с. 346.

Кначалу главы

Коглавлению

345

1 0 . О СОБ ЕН НО СТ И К ОДИР ОВ АН И Я …

Таблица 10.3 Результаты проектного расчета в подетальной схеме изделия с округлением

определяемых размеров группы 6 до второго десятичного знака

10.3.Сборочные размерные цепи

Впервой части курса на примере сборочного соединения рассматривался способ определения допусков одного квалитета точности двумя методами расчета (максимума-минимума и вероятностным методом). Ориентировочные номинальные значения размеров между торцовыми поверхностями отдельных деталей изделия известны.

Конструктор задает исходные значения замыкающих звеньев, метод расчета размерных цепей и приступает к определению точности, предельных отклонений

иокончательных номинальных размеров всех составляющих звеньев, участвующих в размерной схеме изделия и уравнениях размерных цепей.

Кначалу главы

Коглавлению

346

1 0 . О СОБ ЕН НО СТ И К ОДИР ОВ АН И Я …

Задавшись исходными предельными значениями зазора [4=5] (см. рис. 10.4):

[4_5]min=1,0; [4_5]max=1,75; Т[4_5]=0,75 мм;

номинальными значениями размеров составляющих звеньев из контура:

(1–2)=(5–6)=5, (2–4)=140, (1–3)=100, (3–6)=50 мм

и вероятностным методом расчета, конструктор определяет точность размеров, и превращает ее в предельные отклонения и окончательно формирует параметры всех составляющих размеров, кроме одного. Этот размер кодируется группой 6 и только при последующих расчетах будет определен его окончательный номинальный размер, а все сформированные составляющие звенья размерной цепи кодируются номером группы 8.

Только для составляющих звеньев контура [4=5] принят единый 12 квалитет точности. Это позволяет закодировать звенья размерной цепи в виде:

Исходная размерная информация по схеме рис. 10.4

С этой информацией можно приступать к расчетам запасов замыкающего звена относительно исходных предельных значений и определению номинального размера звена группы 6.

В сборочном соединении кроме зазора, образующегося при перемещениях вала вправо и влево, есть еще несколько исходных замыкающих звеньев, учет которых продиктует порядок простановки размеров на отдельных эскизах деталей, а последующие расчеты размерных цепей позволят проставить на размерных линиях параметры составляющих звеньев. Чтобы выделить замыкающие звенья и построить размерную схему изделия, необходимо заново назначить номера торцовых поверхностей деталей с учетом возможных стыков в неподвижных соединениях и их разрывов в подвижных соединениях. Подобная работа проделана на рис. 10.5, с. 348. Размерная цепь рис. 10.4, с. 346 перестроена на рис. 10.6 (с. 348), где все детали входят в схему только одним размером.

Такое построение размерных схем в конструкторских цепях уменьшает число составляющих звеньев и суммарные погрешности замыкающих звеньев. Дополнительно к звену [15=16] можно выделить из рис. 10.5 следующие замыкающие звенья. Правые и левые торцовые поверхности втулок А и Г должны выступать за пределы корпуса Б и крышки В не менее двух миллиметров. Это значит, что в размерной схеме узла могут построиться замыкающие звенья

[2=3], [6=7], [16=17] и [20=21] [2_3]min=[6_7]min=[16_17]min=[20_21]min=2min

Кначалу главы

Коглавлению

347

1 0 . О СОБ ЕН НО СТ И К ОДИР ОВ АН И Я …

Крайние правая и левая торцовые поверхности вала должны выступать за пределы поверхностей втулок не менее одного миллиметра. В этом случае появляются за-

Рис. 10.5 и 10.7 (см. с. 279 и 280) выполнены эскизы при крайнем левом положении вала с касанием торцовых поверхностей (7) и (8) (левая втулка – вал). В данном положении зазор между втулкой и валом (7+8)=0 0,0 . В крайнем правом положении вала нулевой зазор образуется в стыке (15+16).

При составлении уравнений конструкторских размерных цепей учет подвижных стыков с нулевым значением помогает предусмотреть в исходных данных расчет нескольких вариантов с учетом различных положений вала в корпусе.

Уравнение с замыкающим звеном-зазором с учетом нулевого стыка (7+8) можно записать в виде:

[15=16]=–(16+18)+(13+18)+(4–13)–(4+7)–(7+8)–(8+15)

Кначалу главы

Коглавлению

348

1 0 . О СОБ ЕН НО СТ И К ОДИР ОВ АН И Я …

Исходные данные для решения уравнения со звеном [15=16]:

При крайнем правом положении вала уравнение и исходные данные примут вид:

[7=8]=–(8+15)–(15+16)+(16+18)–(13+18)–(4–13)–(4+7)

Кначалу главы

Коглавлению

349

1 0 . О СОБ ЕН НО СТ И К ОДИР ОВ АН И Я …

С учетом кодирования неподвижных стыков размеры можно переписать в виде:

(2+5)=(2+4); (19+21)=(18+21); (19–20)=(18–20)

Уравнения размерных цепей:

[2=3]=–(3–4)+(2+4); [6=7]=+(4+7)+(3+4)–(3–6); [20=21]=+(18+21)–(18–20); [16=17]=–(17–20)+(18+20)+(16+18)

Ориентировочные размеры (3–4) на корпусе или (18–20) на крышке состоят из размера втулки без замыкающего звена 20–1=19 мм.

Из приложения 1 (см. с. 498) для интервала номинальных размеров 18…30 допуск 14 квалитета равен Т=0,52 мм.

Ориентировочные размеры: (3–6) на корпусе или (17–20) на крышке состоят из двух размеров втулки без двух замыкающих звеньев (5+20)–(1+2)=22 мм.

Номинальный размер находится в интервале 18…30 с допуском по 14 квалите-

ту Т=0,52 мм.

К списку данных со с. 349 добавляются следующие звенья:

Выход вала за торцовые поверхности втулок в крайних его положениях резко изменяет состав звеньев в размерных цепях с замыкающими звеньями [1=2] и

[21=22].

Так как выход поверхностей вала за пределы втулок ограничен наименьшим предельным значением, то уравнение с замыкающим звеном [21=22] должно быть записано при крайнем левом положении вала, а уравнение со звеном [1=2] – при крайнем правом.

В крайнем левом положении вала уравнение с замыкающим звеном [21=22] имеет вид:

[21=22]=+(8–22)+(7+8)+(4+7)–(4+13)–(13+18)–(18+21)

Исходные данные для расчета определяемых размеров при крайнем левом положении вала дополняются двумя звеньями:

18: 6 8 22 0 –1,0 19: 2 21 22 1,0

Точность определяемого звена Т(8_22)=1,0 мм соответствует 14 квалитету для ориентировочного номинала (8–22)=170 мм.

Можно записать уравнение с замыкающим звеном [1=2], но в этом случае крайняя левая торцовая поверхность (1) на валу будет отсчитываться от наибольшего предельного значения замыкающего звена.

Исходное условие диктует расчет от наименьшего предельного значения.

Кначалу главы

Коглавлению

350