Термины, определения и обозначения

Размерные цепи

         Взаимосвязь размеров деталей сборочной единицы определяет необходимую для нормальной работы изделия правильность положения одних деталей, их поверхностей или осей, относительно других деталей изделия, а взаимосвязь размеров отдельной детали определяет технологичность её изготовления.

Термины, определения и обозначения

    Размерной цепью называется совокупность размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно участвующих в обеспечении необходимого допуска размера замыкающего звена.

  Различают конструкторские, технологические и измерительные размерные цепи, которые используются для обеспечения требуемой точности деталей и узлов соответственно при конструировании, изготовлении и измерении изделий.

    Размерная цепь, размеры которой определяют взаимное положение поверхностей или осей одной детали, называется (по)детальной. Если же размеры, входящие в цепь определяют взаимное положение нескольких деталей узла или механизма, то такая размерная цепь называется сборочной или узловой. Простейшей элементарной сборочной размерной цепью является посадка.

    Размеры, образующие размерную цепь называются звеньями размерной цепи. Причем величина конструктивного зазора или натяга, несовпадение осей или поверхностей в сборочной размерной цепи рассматриваются как отдельное самостоятельное звено, хотя номинальный размер этого звена часто равен нулю.

    Замыкающим называется звено, являющееся исходным при постановке задачи или получающееся последним в результате ее решения.

    Составляющим называется звено размерной цепи, функционально связанное с замыкающим звеном.

    Все составляющие звенья подразделяются на увеличивающие и уменьшающие. Увеличивающим называется звено, с увеличением которого замыкающее звено увеличивается. Уменьшающим называется звено, с увеличением которого замыкающее звено уменьшается.

    Компенсирующим или увязочным называется составляющее звено размерной цепи, изменением значения которого достигается требуемая точность замыкающего звена. Увязочное звено предназначено для согласования отклонений замыкающего и составляющих звеньев размерной цепи. В результате расчёта отклонения увязочного звена, как правило, получаются нестандартными, поэтому в качестве увязочного рекомендуется выбирать одно из легкодоступных звеньев простой геометрической формы.

    Передаточным отношением   называется коэффициент, характеризующий степень влияния отклонения составляющего звена на отклонение замыкающего. Определяется  как отношение отклонения замыкающего звена, вызванного отклонением составляющего, к величине отклонения этого составляющего звена.

    Для размерных цепей с параллельными звеньями передаточные отношения =+1 для увеличивающих и =-1 для уменьшающих звеньев.

 

Виды размерных цепей

         В приборостроении наиболее применяемыми являются две группы размерных цепей, различающиеся по месту в агрегате – (по)детальные и сборочные и различающиеся по расположению звеньев в цепи – линейные, угловые, плоские и пространственные.

Ошибка! Ошибка связи.

       (По)детальная размерная цепь (рис. 50) – это цепь, звеньями которой являются размеры одной детали.

    Сборочная размерная цепь (рис. 51) – это цепь, звеньями которой являются размеры отдельных деталей. Такая цепь определяет точность расположения заданных поверхностей данной сборочной единицы или всего агрегата.

Ошибка! Ошибка связи.

Линейная размерная цепь – это цепь, звеньями которой являются линейные размеры, расположенные на параллельных прямых линиях (рис. 50, 51). Составляющие звенья линейной размерной цепи обозначаются прописными буквами русского алфавита (кроме К, М, О, Р, Т).

    Угловая размерная цепь – это цепь, звеньями которой являются угловые размеры (рис. 52), расположенные в одной плоскости и имеющие общую вершину. Составляющие звенья линейной размерной цепи обозначаются строчными буквами греческого алфавита (кроме , , , , ).

Ошибка! Ошибка связи.

    Плоская размерная цепь – это цепь, звеньями которой являются линейные и угловые размеры, расположенные в одной или нескольких параллельных плоскостях (рис. 53).

Ошибка! Ошибка связи.

    Пространственная размерная цепь (рис. 54) – это цепь, звеньями которой являются линейные и угловые размеры, расположенные в пространстве произвольно.

Ошибка! Ошибка связи.

    Для удобства рассмотрения схем размерных цепей над буквами А, обозначающими звенья цепи, ставят стрелки разного направления: над увеличивающими замыкающее звено размерами, стрелка направлена направо, а над уменьшающими – влево.

    Расчет размерных цепей заключается в установлении связей между размерами, их допусками и отклонениями всех звеньев. При этом решается либо прямая, либо обратная задача.

    При решении прямой задачи по установленным предельным размерам или номинальному размеру с предельными отклонениями замыкающего звена определяют наиболее рациональные значения номинальных размеров, допусков и предельных отклонений всех составляющих звеньев размерной цепи.

    При решении обратной задачи по известным значениям номинальных размеров с предельными отклонениями всех составляющих звеньев просчитывают номинальный размер, допуск и предельные отклонения замыкающего звена.

    Решение прямой задачи применяется при проектировании изделий или технологических процессов; решая обратную задачу, проверяют правильность решения прямой задачи.

    Требуемая точность замыкающего звена может быть достигнута способами полной, неполной, групповой взаимозаменяемости, а также методами пригонки или регулирования.

    При способе полной взаимозаменяемости детали соединяются при сборке без подбора, пригонки или регулирования. При этом значения замыкающего звена не выходят за установленные пределы у всех объектов (обеспечивается 100%-я сборка при любом самом неблагоприятном сочетании размеров годных деталей). Расчет носит название «расчет на максимум-минимум».

        

При методе неполной взаимозаменяемости детали также соединяются при сборке без подбора, пригонки или регулирования, но при этом у небольшой заранее обусловленной части объектов значения замыкающего звена могут выйти за установленные пределы. Расчет ведётся с применением положений теории вероятностей и носит название «вероятностный метод».

 

    При групповой взаимозаменяемости соединение деталей производится по соответствующим группам, на которые они были предварительно рассортированы по своим размерам. Метод групповой взаимозаменяемости состоит в обработке сопрягаемых деталей с увеличенными, экономически приемлемыми для данного производства допусками, сортировке этих деталей на равное число групп и сборке их в изделия в соответствии с выбранными группами. В результате такой групповой сборки получаются изделия с меньшими колебаниями размера замыкающего звена.

        

При методе пригонки или регулирования точность замыкающего звена достигается изменением размера компенсирующей детали путем удаления определенного слоя металла (пригонки) или подбором сменных прокладок требуемой толщины (регулирование).

    Основные способы расчета размерных цепей: расчет на максимум-минимум, учитывающий самые неблагоприятные сочетания предельных отклонений звеньев и вероятностный, учитывающий возможные вероятности рассеяния размеров и различных сочетаний отклонений составляющих звеньев.