2 Складання вузла

2.1 Розмірний аналіз конструкції машини

Однією з важливих задач точності, що розв’язуються в процесі виготовлення машини і її службовим призначенням. У складеному виробі деталі перебувають у взаємозв’язку і взаємозалежності. Відхилення розмірів й форми, і розташування осей чи поверхонь якої-небудь із деталей викликають відхилення в розташуванні інших деталей складальної одиниці. Ці відхилення, сумуючись, певним чином впливають на якісні характеристики виробу.

Для забезпечення нормальної роботи синусного пристрою необхідно при його виготовленні й складанні забезпечити наступні параметри якості (рисунок 2.1):

1. Забеспечити мінімальну похибку розташування верхньої площини синусного пристрою А_Δ в двох взаемно перпендикулярних площинах.

2. Забезпечити паралельність вісі обертання першої осі до установчої площини синусного пристрою γ_Δ.

3. Забезпечити паралельність вісі обертання другої осі до установчої площини синусного пристрою β_Δ.

4. Забеспечити точність розташування другого ролика Д_Δ.

5. Забеспечити точність розташування першого ролика В_Δ.

6. Забезпечити необхідний зазор Г_Δ між корпусом і плитою.

При конструюванні вузла, складальної одиниці потрібна точність замикаючої ланки встановлюється виходячи із умов експлуатації виробу і його службового призначення. В залежності від типу виробництва, точності обробки деталей, точність замикаючої ланки можна досягти декількома методами: повної, неповної і групової взаємозамінності, пригонки і регулювання.

Метод забезпечення потрібної точності складання вибирається в залежності від типу виробництва, точності замикаючої ланки і кількості складових ланок.

Рисунок 2.1- Параметри якості синусного пристрою

Складальні розмірні ланцюги, що забезпечують задані параметри якості працездатності синусного пристрою представлені на рисунках 2.2 – 2.8.

Рисунок 2.2 - Схема розмірного ланцюга А_Δ, що визначає мінімальну похибку розташування верхньої площини синусного пристрою

Рисунок 2.3 - Схема розмірного ланцюга Б_Δ, що визначає мінімальну похибку розташування верхньої площини синусного пристрою

Рисунок 2.4 - Схема розмірного ланцюга В_Δ, що визначає точність розташування першого ролика

Рисунок 2.5 - Схема розмірного ланцюга Д_Δ, що визначає точність розташування другого ролика

Рисунок 2.6 - Схема розмірного ланцюга γ_Δ, що визначає паралельність вісі обертання першої осі до установчої площини синусного пристрою

Рисунок 2.7 - Схема розмірного ланцюга β_Δ, що визначає паралельність вісі обертання другої осі до установчої площини синусного пристрою

Рисунок 2.8 - Схема розмірного ланцюга Г_Δ, що визначає необхідний зазор між корпусом і плитою

Здійснимо розрахунок складального розмірного ланцюга, що визначає мінімальну похибку розташування верхньої площини (параметр Б_Δ) зображений на рис 2.3. Розрахунок проводимо імовірнісним методом, враховуючи велику кількість складових ланок [4, c.92]:

За номінальними значеннями складових ланок розмірного ланцюга визначаємо їх середнє значення:

Розраховуємо середнє значення допуску для кожної ланки:

Точність замикаючої ланки за [5,с.30].

За отриманими значеннями Б_сер і Т_сер за [4, с. 514] визначаємо квалітет точності замикаючої ланки – ІТ10. Приймаємо метод досягнення точності – метод неповної взаємозамінності.

Розв’язуємо пряму задачу розрахунку складального розмірного ланцюга. Розрахунок проводимо імовірнісним методом:

1. Допуск замикаючої ланки Т_=0,3 мм

2. Граничні відхилення:,

3. Координата середини поля допуску замикаючої ланки:

4. Передаточні відношення складових ланок беремо з розрахункової схеми складального розмірного ланцюга, що представлена на рисунку 2.5.

Рисунок 2.5 – Розрахункова схема складального розмірного ланцюга, що визначає мінімальну похибку розташування верхньої площини

Б₁ = Б₂ =Б₃ =Б₄ =Б₅ =Б₆ = Б₇ = Б₈ = 1

5. Номінальне значення замикаючої ланки :

6. Виявляємо стандартизовані лаки розмірного ланцюга: стандартизованих ланок немає.

7. Розраховуємо допуски складових ланок за методом рівного квалітету. За [4,табл.12.8] приймаємо ступінь ризику р=0,27 % і коефіцієнт ризикуt=3. За [4,табл.12.4] визначаємо коефіцієнти відносного розсіювання К_і та відносної асиметрії α_і. Для всіх складових ланок К_і = 1,15, α_і = 0,18.

8. Коефіцієнт відносного розсіювання _і:

9. За [4, ст.513] визначаємо параметр і для не стандартних складових ланок: і₁= 1,08 мкм, і₂ = 1,86 мкм, і₃ = і₄ =і₆= і₇= 0,55 мкм, і₅= і₈= 1,31 мкм

10. Визначаємо коефіцієнт точності складових ланок:

11. За [4, табл.12.6] визначаємо квалітет точності – ІТ10.

12. За [4,табл.12.7] визначаємо допуски складових ланок, що відповідають 10–му квалітету точності: : Т₁ = 70 мкм, Т₂ = 40 мкм, Т₃ = 120 мкм, Т₄ = 40 мкм, Т₅ = 120 мкм, Т₆ = 40 мкм, Т₇ =70 мкм, Т₈ =120 мкм

13. Визначаємо розрахункове значення Т_∆р замикаючої ланки:

де, λ_∆- коефіцієнт відносного розсіювання замикаючої ланки:

Значення С_і та С_і² дорівнюють 1, тоді формула матиме вигляд:

14. Неузгодженість допусків r_т = 0,3 – 0,29 = 0,01 мм =10 мкм.

15. Вибираємо в якості узгоджуючої ланку Б₂. Розраховуємо допуск узгоджуючої ланки за формулою:

16. З урахуванням узгоджених допусків визначаємо уточнене значення коефіцієнта ^/_ :

17. Визначаємо уточнене значення допуску узгоджуючої ланки, враховуючи при цьому уточнене значення коефіцієнта ^/_ :

Порівняння уточненого значення узгоджуючої ланки з розрахунковим свідчить про різницю цих значень на 2 мкм. Тому подальше уточнення недоцільне. Приймаємо допуск Т₂=0,076мм

Остаточне розрахункове значення допуску замикаючої ланки:

Неузгодженість допусків r_т = 0,3 – 0,3 = 0 мм

18. Визначаємо коефіцієнт відносної асиметрії замикаючої ланки:

19. Розрахункова координата середини поля допуску замикаючої ланки:

Неузгодженість координати середини поля допуску замикаючої ланки: r_o = _оБ - _ор = 0,35 –(-0,036) = 0,386 мм =386 мкм. В якості узгоджуючої ланки приймаємо ланку Б₈.

20. Визначаємо координату середини поля допуску узгоджуючої ланки:

Визначаємо граничні відхилення узгоджуючої ланки:

, .

Аналіз проведених розрахунків та отриманих результатів показує, що для забезпечення точності замикаючої ланки в заданих межах необхідно, щоб складові ланки мали наступні значення:

В результаті аналізу за допомогою [4] встановили, що розрахункові граничні відхилення складових ланок відповідають технологічним можливостям виробництва і економічній точності методів обробки.

Здійснимо розрахунок складального розмірного ланцюга, що визначає необхідний зазор Г_Δ між корпусом і плитою (див. рис. 2.4). Розрахунок проводимо методом максимума – мінімума враховуючи невелику кількість складових ланок:

1. За номінальними значеннями складових ланок розмірного ланцюга визначаємо їх середнє значення:

.

2. Розраховуємо середнє значення допуску для кожної ланки:

.

де, Т_∆=0,5 мм з конструктивних міркувань, згідно [6].

За отриманими значеннями А_сер і Т_сер за [4, с. 514] визначаємо квалітет точності замикаючої ланки – ІТ12. Приймаємо метод досягнення точності – метод повної взаємозамінності.

Розв’язуємо пряму задачу розрахунку складального розмірного ланцюга. Розрахунок здійснюємо методом максимума – мінімума:

3. Допуск замикаючої ланки Т_ = 0,5 мм.

4. Граничні відхилення: , .

5. Координата середини поля допуску замикаючої ланки: .

6. Передаточні відношення складових ланок беремо з розрахункової схема складального розмірного ланцюга, що представлена на рисунку 2.6:

Рисунок 2.6 – Розрахункова схема складального розмірного ланцюга, що визначає необхідний зазор Г_Δ між корпусом і плитою

Г₁ = = 1, Г₂ = -1.

7. Номінальне значення замикаючої ланки : .

8. Виявляємо стандартизовані ланки розмірного ланцюга: стандартизованих ланок немає.

9. За [4, ст.513] визначаємо параметр і для не стандартизованих складових ланок: і₁ = 1,86 мкм;і₂ =1,86 мкм.

10. Визначаємо коефіцієнт точності складових ланок:

11. За [4, табл.12.6] визначаємо квалітет точності – ІТ11.

12. За [4,табл.12.7] визначаємо допуски складових ланок, що відповідають 11-му квалітету точності: Т₁ =0,19 мм, Т₂ =0,19 мм.

13. Визначаємо розрахункове значення допуску замикаючої ланки:

.

14. Неузгодженість допусків r_т = 0,5 - 0,38 = 0,12 мм = 120 мкм.

15. В якості узгоджуючих вибираємо ланку Г₁. Зменшимо допуск цієї ланки відповідно на 0,01 мм. Тоді Т₁ = 0,18 мм.

16. Призначаємо граничні відхилення складових ланок розмірного ланцюга:

Г₁ = 80_-0,18 мм, Г₂ = 80_-0,19 мм.

Координати середин полів допусків складових ланок:

о₁ =-0,09 мм, о₂ =-0,095 мм.

Визначаємо координату середини поля допуску замикаючої ланки:

.

17. Перевіряємо узгодженість координати середини поля допуску замикаючої ланки: r_о = о_ - о_р = 0,25 – (-0,185) = 0,435 мм = 435 мкм.

В якості узгоджуючої ланки вибираємо ланку Г₂.

Визначаєм координату середини поля допуску узгоджуючої ланки. Оскільки узгоджуюча ланка зменшуюча, то розрахунок виконуємо за формулою [7, ст.45]:

18. Визначаємо верхнє і нижнє граничні відхилення узгоджуючої ланки:

19. Перевірка розв’язку:

Умова виконується.

Аналіз проведених розрахунків та отриманих результатів показує, що для забезпечення точності замикаючої ланки в заданих межах (Г_∆=) необхідно забезпечити точність нестандартизованих ланок в межах граничних значень, тобто: Г₁ =80_-0,18 мм, .

В результаті аналізу за допомогою [4] встановили, що розрахункові граничні відхилення складових ланок відповідають технологічним можливостям виробництва і економічній точності методів обробки.