Составление и расчет одной из сборочных размерных цепей, определение и обоснование метода сборки проектируемого узла

При конструировании машин и механизмов, при проектировании технологических процессов обработки и сборки, выбор средств и метолов измерения возникает необходимость размерного анализа. С помощью анализа достигается правильное соотношение взаимосвязанных размеров, и определяются допустимые ошибки. Подобные геометрические расчеты выполняются с использованием теории размерных цепей.

Размерная цепь – совокупность размеров, взаимосвязанных между собой, образующих замкнутый контр и определяющий взаимное расположение поверхностей одной или нескольких деталей. Замкнутость размерной цепи приводит к тому, что размеры, входящие в размерную цепь не могут назначаться независимо, т.е. значение и точность одного из размеров определяется остальными.

Размерная цепь состоит из отдельных звеньев. Звено – каждый из размеров размерной цепи. Любая размерная цепь имеет одно исходное звено и несколько составляющих звеньев. Исходное звено – звено, к которому предъявляют основные требования точности, определяющие качество изделия в соответствии с техническими условиями. При сборке изделий исходное звено получается последним. В таком случае это звено называется замыкающим. Составляющие звенья делятся на две группы – увеличивающие и уменьшающие.

Увеличивающее звено – когда с его увеличением увеличивается замыкающее звено.

Уменьшающее звено – когда с его увеличением замыкающее звено уменьшается.

В сложных размерных цепях можно выявить увеличивающие и уменьшающие звенья, применив правило обхода по контуру.

В проектируемом технологическом процессе сборки узла «Водило» выполним расчет размерной цепи сателлита, собранного с корпусом водила

 = 3 h

 = 58,7H

 – замыкающее звено

Расчет размерной цепи может быть выполнен разными методами:

Метод равных квалитетов, методом «Максимум – минимум», вероятностным методом и т.д.

Проще выполнить расчет методом «Максимум – минимум», который основан на предположении, что возможны сочетания увеличивающих звеньев, изготовленных по наибольшим предельным размерам с уменьшающими звеньями, изготовленными и по наименьшим предельным размерам и наоборот. Этот метод обеспечивает полную взаимозаменяемость в процессе сборки и эксплуатации изделия.

Учитывая, что по условию нам надо определить параметры замыкающего звена, считаем, что эта задача относится к задачам первого вида.

Определим номинальный размер замыкающего звена .

 

 

Предельные отклонения составляющих звеньев:

 = 0  = 0;  = 0,19 мм;

;

 = 0;

;

Допуски составляющих звеньев:

T () = 0 – = 0,2 мм; T () = 0 – = 0,1 мм;

T () = 0,19 – 0 = 0,19 мм; T () = 0 – = 0,1 мм;

Определяем допуск замыкающего звена:

 

 

Т () = Т () + Т () + Т () + Т ()

Т () = 0,2 + 0,1 + 0,19 + 0,1 = 0,59 мм.

Находим предельные отклонения замыкающего звена:

 

 

 

 

 0 – 0 = 0;

 

Проверим допуск замыкающего звена:

 

Т () =  Т () = 0,59 – 0 = 0,59 мм.

 

т.е. 0,59 = 0,59.

Следовательно  =

Вывод: если детали, входящие в данный узел будут изготовлены в пределах допусков, указанных конструктором на чертеже, то возможно обеспечить полную взаимозаменяемость деталей при сборке, что очень важно для крупносерийного производства.

Сборка с полной взаимозаменяемостью обеспечивает требуемое качество непосредственным соединением сопрягаемых деталей и частей изделия без каких-либо дополнительных работ, без подгонки. Этот метод целесообразно применять в экономическом отношении, т. к. предусмотренные капитальные затраты на оснащение производства окупаются большим количеством производимых сборочных единиц, идущих как на машину, так и на запасные части. Этот вид сборки применяют на массовом и крупносерийном производстве. Применение сборки ч полной взаимозаменяемостью характеризуется высокой себестоимостью изготовления точных деталей, что характерно для изделий с многозвенными размерными цепями и малыми допусками на их замыкающие звенья. В каждом конкретном случае метод сборки выбирают с учетом расходов на последующую эксплуатацию и ремонт изделия. Учитывая необходимость эксплуатации узла «Водило» в полевых условиях и значительные затруднения его ремонта с подгонкой деталей в этих условиях – выбираем метод сборки проектируемого узла с о 100% взаимозаменяемости. Расчет одной из размерных цепей этого узла методом «Максимум-минимум» подтверждает правильность этого выбора с обеспечением полной взаимозаменяемости составляющих звеньев.