Принципы конструирования соединений
Господа студенты! В этой главе приводятся принципы конструирования, знание которых существенно уменьшает количество методов компенсации.
Принципы конструирования соединений
Невредно напомнить, что соединением деталей в конструкторском смысле (как элемента конструкции) называют конструкцию элементарной сборочной единицы, состоящую из двух или нескольких деталей, находящихся в непосредственном контакте (сопряжении) друг с другом. Соединение –это не процесс надевания одной детали на другую – это состояние.
Рис. 2.17 примеры соединяемых деталей
Соединяемые детали образуют контактные пары, которые классифицируют на: подвижные и неподвижные: замыкающиеся формой, силой и креплением: сопрягающиеся (контактирующие) по поверхности, по линии и по точке.
В соединении различают базовую и рабочую (присоединяемую) детали, а также базовые (БЭС) и рабочие (РЭС) элементы (поверхности) соединения
(подробно cм. Рис.2.1).
На рис. 17, а изображено соединение лимба 1 с валом 2. Базовой деталью здесь является вал,. а рабочей – лимб, базовым элементом соединения – цапфы вала под подшипники, рабочим элементом — поверхность лимба, на которой нанесены деления его штрихов. На рис. 17, б показано соединение линзы (рабочая присоединяемая деталь 1) с оправой 2 (базовая деталь) с помощью резьбового кольца 3, являющегося в соединении вспомогательной деталью, осуществляющей силовое замыкание линзы на торцевую посадочную поверхность оправы.
Показатели качества соединений подразделяются на: эксплуатационные (точность, надежность, износостойкость, несущая способность и т.д.); конструктивные (габаритные размеры, масса, компактность и т.д.): технологические (технологичность сборки, технологичность юстировки и контроля).
Конструируя соединения, в первую очередь стараются достичь их точности (характеризуемой погрешностью расположения РЭС относительно БЭС, рис.2 17), надежности и технологичности.
Конструктор должен руководствоваться не только рассмотренными выше (п. 2.9) общими принципами конструирования соединений (выполнение которых, как правило, повышает их технологичность), но и частными правилами, касающимися автоматизации сборочных операций. Эти правила изложены, например, в работах [3], [12] и заключается: в обеспечении полной взаимозаменяемости деталей; минимизации числа соединительных элементов; осуществлении центрирования с помощью вращательно-симметричных деталей и т.д.
Одно из основных требований к качеству соединений – точность расположения их рабочих элементов (РЭС) относительно базовых (БЭС), см. рис.2. 17. Повышение точности соединения достигается благодаря точному изготовлению контактирующих поверхностей деталей или с помощью доводок, регулировок, юстировок в соединении. Получаемую при этом точность соединений можно отнести к группам пониженной,среднейивысокой точности, которые по соответствующей трудоемкости их достижения аналогичны точности изготовления деталей, поэтому их часто называют экономическим, производственным и техническим уровнями точности сборки.
На основании известных данных заводов точного приборостроения указанные уровни точности можно определить следующим образом:
Экономическому уровнюточности (Э) соответствуют процессы, выполняемые при сборке в основном низших контактных пар (Р3-Р5), не требующих доводок или пригонок и специальных регулировок;
Производственному уровнюточности (П) соответствуют процессы сборки как низших, так и высших пар с регулировками, юстировками для точного согласования положений соединяемых деталей и компенсации погрешностей, контроль которых выполняется производственными методами;
Техническому уровнюточности (Т) соответствует сборка всех видов контактных пар с применением пригонок и всех видов специальных регулировок при контроле лабораторными методами.
Конкретное содержание процессов сборки и достигаемые точности по линейным и угловым размерам приведены в табл. 2.2, отражающей средние данные заводов точного приборостроения.
Таблица 2.2