П.2. МЕТОД РАСЧЕТА РАЗМЕРНЫХ ЦЕПЕЙ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЙ ПОЛНУЮ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ

Чтобы обеспечить полную взаимозаменяемость, размер­ные цепи рассчитывают методом максимума-минимума, при котором допуск замыкающего размера определяют арифметическим сложе­нием допусков составляющих размеров. Метод расчета на максимум-минимум, учитывающий только предельные отклонения звеньев раз­мерной цепи и самые неблагоприятные их сочетания, обеспечивает заданную точность сборки без подгонки (подбора) деталей. Рассмотрим расчет размерных цепей на примерах.

 

 

 

БИЛЕТ № 21

ВОПРОС № 1

Системой допусков и посадок называют совокупность рядов до­пусков и посадок, закономерно построенных на основе опыта, теоре­тических и экспериментальных исследований и оформленных в виде стандартов. Система предназначена для выбора минимально необ­ходимых, но достаточных для практики вариантов допусков и поса­док типовых соединений деталей машин, дает возможность стандар­тизовать режущие инструменты и калибры, облегчает конструирова­ние, производство и достижение взаимозаменяемости изделий и их частей, а также обусловливает повышение их качества. В нашей стране ранее применяли системы допусков и посадок, оформленные рядом общесоюзных (ОСТ) и государственных (ГОСТ) стандартов.

Отклонения и допуски формы. Термины и определения, относящиеся к основным видам отклонений и допусков формы и расположения, установлены ГОСТ 24642—81 (СТ СЭВ 301—76). Под отклонением формы поверхности (или профиля) понимают отклонение формы реальной поверхности (реального профиля) от формы номинальной поверхности (номинального профиля). Шерохо­ватость поверхности в отличие от волнистости не считают отклоне­нием формы. В обоснованных случаях допускается нормировать отклонение формы, включая шероховатость поверхности, а волни­стость нормировать отдельно (или нормировать часть отклонения формы без учета волнистости).

В основу нормирования и количественной оценки отклонении формы и расположения поверхностей положен принцип прилега­ющих прямых, поверхностей и профилей. Прилегающая прямая — прямая, соприкасающаяся с реальным профилем и расположенная вне материала детали та^к, чтобы отклонение от нее наиболее удален­ной точки реального профиля в пределах нормируемого участка имело минимальное аначение (рис. 8.2, а). Прилегающая окруж­ность — это окружность минимального диаметра, описанная во­круг реального профиля наружной поверхности вращения

(рис. 8.2, б), или максимального диаметра, вписанная в реальный профиль внутренней поверхно­сти вращения (рис. 8.2, в). При- ' легающая плоскость — это пло­скость, соприкасающаяся с ре­альной поверхностью и располо­женная вне материала детали так, чтобы отклонение от нее наиболее удаленной точки ре­альной поверхности в пределах нормируемого участка имело минимальное значение. Прилегающий цилиндр — это цилиндр ми­нимального диаметра, описанный вокруг реальной наружной поверх­ности, или максимального диаметра, вписанный в реальную внут­реннюю поверхность.

Прилегающие поверхности и профили соответствуют условиям сопряжения деталей при посадках с нулевым зазором. При измере­нии прилегающими поверхностями служат рабочие поверхности контрольных плит, интерференционных стекол, лекальных и пове­рочных линеек, калибров, контрольных оправок и т. п. Количе­ственно отклонение формы оценивают наибольшим расстоянием Д от точек реальной поверхности (профиля) до прилегающей поверх­ности (профиля) по нормали к последней.

Приняты следующие буквенные обозначения: А — отклонение формы или отклонение расположения поверхностей; Т — допуск формы или допуск расположения; L — длина нормируемого участка. Термины некрцглоспгь, неплоскостность и т. п. не рекомендованы.

Отклонения расположения поверхностей. Отклонением располо-оюения поверхности или профиля называют отклонение реального расположения поверхности (профиля) от его номинального располо­жения. Количественно отклонения расположения оценивают в соот­ветствии с определениями, приведенными ниже. При оценке откло­нений расположения отклонения формы рассматриваемых поверх­ностей (профилей) и базовых элементов (обобщенный термин, под которым понимают поверхность, линию или точку) должны быть исключены из рассмотрения. При этом реальные поверхности- (про­фили) заменяют прилегающими, а за оси, плоскости симметрии и центры реальных поверхностей (профилей) принимают оси, плоскости симметрии и центры прилегающих элементов.

Рассмотрим примеры отклонений расположения поверхностей. '/Отклонение от параллельности плоскостей (рис. 8.7, а) — разность наибольшего и наименьшего расстояний между прилегающими пло­скостями в пределах нормируемого участка. Полем допуска парал­лельности плоскостей называют область в пространстве, ограни­ченную двумя параллельными плоскостями, отстоящими одна от другой на расстоянии, равном допуску параллельности , и парал­лельными базе (рис. 8.7, б). Отклонение от параллельности осей (прямых) в пространстве — геометрическая сумма ©тклонений от параллельности проекций осей (прямых) в двух взаимно перпенди­кулярных плоскостях; одна из этих плоскостей является общей плоскостью осей, т. е. плоскостью, проходящей через одну (базовую) ось и точку другой оси (рис. 8.7, в). Отклонение от параллельности осей (или прямых) в общей плоскости — отлонение от параллель­ности проекций осей (прямых) на их общую плоскость. Перекос осей (прямых) — отклонение от параллельности проекций осей

(прямых) из плоскость, перпевдикуляр-иую к общей плоскости осей и проходящую через одну из осей (базовую). Поле допуска парал­лельности осей (прямых) в пространстве — это область в простран­стве, огранидеиная нрямоугольным параллелепипедом, стороны се­чения которого равны соответственно допуску параллельности осей (прямых) в общей плоскости и допуску перекоса осей (пря­мых), а боковые грани параллельны базовой оси и соответственно параллельны и перпендикулярны общей плоскости осей (рис. 8.7, г). Поле допуска можно представить также цилиндром, диаметр кото­рого равен допуску параллельности а ось параллельна базовой оса^Отклонение от перпендикулярности плоскостей показано на рис. 8.7, д.

< 3> Отклонение от соосности опшосшпельно общей оси — это наи­большее" ртсстоянйе между осью рассматриваемой по­верхности вращения н общей осью двух или нескольких поверхно­стей вращения аа длине нормируемого участка (рис. 8.7, е). Допуск соосности в диаметральном выражении равен удвоенному наиболь­шему допускаемому значению отклонения от соосности, а в радиус­ном выражении —наибольшему допускаемому значению этого откло нения. Поле допуска соосности — область в пространстве, ограни­ченная цилиндром, диаметр которого равен допуску соосности в диа­метральном выражении Т или удвоенному допуску соосности в ра­диусном выражении R, а ось совпадает с базовой осью (рис. 8.7, ж). Двоякая количественная оценка соосности (в диаметральном и ра­диусном выражении) принята по рекомендации ИСО также для симметричности и пересечения осей. Ранее эти отклонения опреде­ляли только в радиусной мере.

Отклонение от симметричности относительно базовой плоско­сти — наибольшее расстояние А между плоскостью симметрии рас­сматриваемой поверхности и базовой плоскостью симметрии в пре­делах нормируемого участка (рис. 8.7, з).

Отклонение от пересечения осей, которые номинально должны _ пересекаться, определяют как наименьшее расстояние А между рассматриваемой и базовой осями (рис. 8.8). Поле допуска пересе­чения осей — область в пространстве, ограниченная двумя парал­лельными плоскостями, отстоящими одна от другой на расстоянии, равном допуску пересечения в диаметральном выражении или удвоенному допуску пересечения в радиусном выражении , и расположенными симметрично относительно базовой оси.

Вместо термина смещение оси (или плоскости симметрии) от но-минального расположения введены краткие термины позиционное ^отклонение и позиционный допуск. Позиционное отклонение — наи­большее отклонение А реального расположения элемента (его центра, оси или плоскости симметрии) от его номинального расположения в пределах нормируемого участка (рис. 8.9).

ВОПРОС № 2

Метрология — наука об измерениях физических вели­чин, методах и средствах обеспечения их единства и способах дости­жения требуемой точности.

Основные задачи метрологии (ГОСТ 16263—70) — установление единиц физических величин, государственных эталонов и образцовых средств измерений, разработка теории, методов и средств измерений и контроля, обеспечение единства измерений и единообразных средств измерений, разработка методов оценки погрешностей, со­стояния средств измерения и контроля, а также передачи размеров единиц от эталонов или образцовых средств измерений рабочим сред­ствам измерений.

Измерение физической величины выполняют опытным путем с помощью технических средств. В результате измерения получают значение физической величины

(5.1)

где q — числовое значение физической величины в принятых еди­ницах; U — единица физической величины.

Значение физической величины Q, найденное при измерении, на­зывают действительным. В ряде случаев нет необходимости опреде­лять действительное значение физической величины, например при оценке соответствия физической величины установленному допуску. При этом достаточно определить принадлежность физической вели­чины некоторой области Т: (5.2)

Следовательно, при контроле определяют соответствие действи­тельного значения физической величины установленным значениям. Примером контрольных средств являются калибры, шаблоны, уст­ройства с электроконтактными преобразователями.

Средства измерений» Технические средства, используемые при измерениях и имеющие нормированные метрологические свойства, называют средствами измерения.

Эталоны — средства измерений, официально утвержденные и обеспечивающие воспроизведение и (или) хранение единицы физиче­ской величины с целью передачи ее размера нижестоящим по пове­рочной схеме средствам измерений.

Меры — средства измерений, предназначенные для воспроизве­дения заданного размера физической величины. В технике часто ис­пользуют наборы мер, например, гирь, плоскопараллельных конце­вых мер длины (плиток), конденсаторов и т. п.

Образцовые средства измерений — меры, измерительные приборы или преобразователи, утвержденные в качестве образцовых для поверки по ним других средств измерений. Рабочие средства применяют для измерений, не связанных с передачей размера единиц.

Порядок передачи размера единиц физической величины от эта­лона или исходного образцового средства к средствам более низких разрядов (вплоть до рабочих) устанавливают в соответствии с пове­рочной схемой. Так, по одной из поверочных схем передача единицы длины путем последовательного лабораторного сличения и поверок

БИЛЕТ № 22

ВОПРОС №1

Для нормальной работы машины или другого изделия необходимо, чтобы составляющие их детали и поверхности последних занимали одна относительно другой определенное, соответствующее служебному назначению положение. При расчете точности относи­тельного положения деталей и их поверхностей учитывают взаимо­связь многих размеров деталей в изделии. Например, при изменении размеров (рис. 11.1, а) зазоры также меняются. В зависи-

мости от принятой последовательности обработки поверхностей между действительными размерами отдельной детали также имеется опре­деленная взаимосвязь (рис. 11.1, б). В обоих случаях ее устанавли­вают с помощью размерных цепей.

Основные термины, обозначения и определения размерных цепей установлены ГОСТ 16319—80.

Размерной цепью называют совокупность размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно участвующих в решении по­ставленной задачи. Например, с помощью размерных цепей можно определить точность взаимного расположения осей и поверхностей одной детали (подетальная размерная цепь) или нескольких деталей в сборочной единице или механизме (сборочная размерная цепь). Замкнутость размерного контура — необходимое условие для со­ставления и анализа размерной цепи. Однако на рабочем чертеже размеры следует проставлять в виде незамкнутой цепи; не простав­ляют размер замыкающего звена, так как для обработки он не тре­буется. Размеры, образующие размерную цепь, называют звеньями размерной цепи.

По взаимному расположению звеньев размерные цепи делят на плоские и пространственные. Размерную цепь называют плоской, если ее звенья расположены в одной или нескольких параллельных плоскостях. Пространственной называют размерную цепь, звенья которой непараллельны одно другому и лежат в непараллельных плоскостях. Размерные цепи, звеньями которых являются линейные размеры, называют линейными. Размерные цепи, звеньями которых являются угловые размеры, называют угловыми. При анализе точ­ности электрических и электронных элементов машин и приборов используют цепи, звеньями которых являются значения сопротив­лений, емкости, индуктивности, силы тока, напряжений и других физических параметров.

Задачу обеспечения точности изделий при конструировании ре-

от с помощью конструкторских размерных цепей, а при изготов-

1ии — с помощью технологических размерных цепей, выражающих

[зь размеров обрабатываемой детали по мере выполнения техноло-

ческого процесса или размеров системы СПИД (станок — приспо

Зление — инструмент—деталь). Когда решается задача измерения

1 личин, характеризующих точность изделия, используют измерильные размерные цепи, звеньями которых являются размеры системы измерительное средство — измеряемая деталь.

Размерная цепь состоит из состшляющих звеньев и одного замы­кающего. Замыкающим называют размер ( на рис. 11.1), который получается последним в процессе обработки детали, сборки узла машины или измерения. Его значение и точность зависят от значе­ний и точности остальных (составляющих) размеров цепи. Составляю­щее звено — звено размерной цепи, изменение которого вызывает изменение замыкающего звена (но не может и не должно вызывать изменение исходного звена). Составляющие размеры обозначают (для цепи А), (для цепи В) и т. д.

Исходное звено — звено размерной цепи, заданные номинальный размер и предельные отклонения которого определяют функциони­рование механизма и должны быть обеспечены в результате решения размерной цепи. Исходя из предельных значений этого размера рас­считывают допуски и отклонения всех остальных размеров цепи. В процессе сборки исходный размер, как правило, становится замы­кающим. В подетальной размерной цепи размер, исходя из точности которого определяется степень точности остальных размеров, также называют исходным.

Замыкающий размер в трехзвенной цепи (см. рис. 11.1) зави­сит от размера называемого увеличивающим (чем больше этот раз­мер, тем больше значение , и размера , называемого уменьшаю­щим (при его увеличении уменьшается). Замыкающее звено мо­жет быть положительным, отрицательным или равным нулю. Раз­мерную цепь можно условно изображать в виде схемы (см. рис. 11.1, е). По схеме удобно выявлять увеличивающие и уменьшающие звенья. • Над буквенными обозначениями звеньев принято изображать стрелку, направленную вправо, для увеличивающих звеньев и влево — для уменьшающих.

При размерном анализе могут встречаться взаимосвязанные раз­мерные цепи с общими звеньями или базами, а также цепи, в кото­рых исходным звеном является одно из составляющих звеньев основ­ной цепи. В последнем случае цепи называют производными.

Расчет и анализ размерных цепей позволяет: установить коли­чественную связь между размерами деталей машины и уточнить но­минальные значения и допуски взаимосвязанных размеров исходя из эксплуатационных требований и экономической точности обра­ботки деталей и сборки машины; определить наиболее рентабельный вид взаимозаменяемости (полная или неполная); добиться наиболее правильной простановки размеров на рабочих чертежах; определить операционные допуски и пересчитать конструктивные размеры на ' технологические (в случае несовпадения технологических баз с кон­структивными).

Расчет размерных цепей и их анализ — обязательный этап кон­струирования машин, способствующий повышению качества, обеспе­чению взаимозаменяемости и снижению трудоемкости их изготовле­ния. Сущность расчета размерной цепи заключается в установлении допусков и предельных отклонений всех ее звеньев исходя из требо­ваний конструкции и технологии. При этом различают две задачи;

1) определение номинального размера, предельных отклонений и допуска замыкающего звена по заданным номинальным размерам и предельным отклонениям составляющих звеньев (в случаях, когда
требуется проверить соответствие допуска замыкающего размера допускам составляющих размеров, проставленных на чертеже, —проверочный расчет);

2) определение допуска и предельных отклонений составляющих размеров по заданным номинальным размерам всех размеров цепи и заданным предельным размерам исходного размера (при проектном расчете размерной цепи).

Существуют методы расчета размерных цепей, которые при вне­дрении результатов расчета обеспечивают полную и неполную (огра­ниченную) взаимозаменяемость. Кроме того, применяют теоретико-вероятностный метод расчета размерных цепей.

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. П.2. Каноническое уравнение эллипса.
2. П.2. Разложение вектора по базису.
3. П.2.2 Правила нанесения размеров, уклонов, отметок, надписей
4. Переплетение, мобильность и взаимозаменяемость экономических ресурсов