Глава 4. Обеспечение точности сборки.

4.1. Размерные цепи, термины и определения.

Соединение и относительное расположение собираемых деталей, с требуемой точностью, при сборке узла или изделия, производится в соответствии с требованиями чертежа. В каждом конкретном случае взаимное расположение деталей будет зависеть от точности их изготовления и методов сборки.. Размеры, связывающие сопрягаемые поверхности деталей друг с другом, располагаются в определённой последовательности один за другим. Эту последовательность взаимно связанных размеров можно представить в виде схемы или размерной цепи.

Размерная цепь – замкнутый контур конструктивно связанных размеров, определяющих взаимное расположение поверхностей или осей деталей, или сборочных элементов изделия (машины, механизма, агрегата и т.д.) относительно

других сопрягаемых поверхностей.

Все размеры, составляющие размерную цепь, принято называть звеньями. Зазоры и натяги, ход и перекрытие, другие размеры, определяющие соединение деталей, также включаются в размерные цепи В теории размерных цепей достаточно подробно рассматриваются закономерности, влияющие на точность изготовления и сборки, различных по сложности изделий. Познакомимся с основными положениями и определениями, принятыми в теории размерных цепей.

Звено размерной цепи – размер, определяющий относительное положение поверхностей деталей или их осей. Звенья одной размерной цепи обозначаются на схемах и в уравнениях одной и той же буквой алфавита, и различаются друг от друга цифровыми индексами.

Всякая размерная цепь имеет одно и только одно звено, которое может рассматриваться как функция всех остальных звеньев цепи.Такое звено называется замыкающим или суммирующим. В сборочных цепях замыкающими звеньями являются технические условия, определяющие качество и точность сборки – зазоры, натяги, ход, перекрытия, установочные размеры и т.п., обязательно указываемые в сборочном чертеже. Обычно замыкающее звено является последним в размерной цепи и обозначается буквами с индексом А , .

Составляющее звено размерной цепи – звено, которое оказывает влияние на величину замыкающего звена. Все звенья размерной цепи, за исключением замыкающего звена, являются составляющими. Известно, что любой размер детали выполняется не с абсолютной точностью, а с некоторыми отклонениями от номинального размера. Все отклонения определяются допуском на изготовление. Величина допуска может быть положительная и отрицательная, т.е. увеличивать или уменьшать размер.

Увеличивающее звено– звено, с увеличением которого возрастает замыкающее звено.

Уменьшающее звено – звено, с увеличением которого уменьшается замыкающее звено.

Компенсирующее звено – звено, изменение величины которого обеспечивает точность замыкающего звена в пределах допустимого значения.

По своей структуре размерные цепи бываю плоскими и пространственными.

Плоская размерная цепь – цепь, у которой все звенья находятся в одной или параллельных плоскостях и могут быть спроектированы на одну плоскость.

Пространственная размерная цепь – содержит хотя бы одно звено, не удовлетворяющее условиям плоской размерной цепи.

Производная размерная цепь– цепь, у которой замыкающее звено является одним из составных звеньев. Рис. 4.1.

Рис.4.1

При обработке и в результате измерений получаем размер А₂ = (замыкающее звено) корпуса, оно же является и составляющим звеном. Сам корпус является одним из элементов сборного узла. От правильного построения размерной цепи и определения замыкающего звена зависит достоверность расчёта, его соответствие функциональной связи звеньев в изделии.

4.2. Выявление и построение размерных цепей.

Размерную цепь следует выявлять, начиная с замыкающего звена. Замыкающее звено для каждого соединения определяется из анализа конструкции и технического условия на изделие. Например: для обеспечения нормальной работы подшипника необходимо обеспечить требуемую величину зазора между торцем вала и обоймой подшипника Рис.4.2.

ам зазор и является замыкающим звеном размерной цепи. В первую очередь нужно выявить, какие детали собираемого узла участвуют в образовании замыкающего звена и какие размеры этих деталей влияют на размер замыкающего звена. Из рассмотрения конструкции следует, что величина зазора будет зависеть от точности изготовления корпуса, подвижного кольца, неподвижных крышек, вала и подшипников. Начиная от замыкающего звена,

Рис.4 Рис.4.2. Рис.4.3

совершим обход по часовой стрелке и выявим размеры, влияющие на величину замыкающего звена

. К ним относятся размеры l₁, l₂ , l₃, l₄, l₅, l₆ . Размеры l_{1 и} l₅ связывают торцы внутреннего и наружного колец подшипников с учётом осевого люфта, эти размеры определяются ГОСТами и их можно найти в справочниках на подшипники.

На Рис.4.3. приведена схема размерной цепи для сборочной единицы, представленной на Рис.4.2.

Из схемы следует, что номинальная величина замыкающего звена размерной цепи с параллельно расположенными звеньями, получается в результате алгебраического сложения всех составляющих её звеньев (3.1)

= l₂ + l₃ - l₄ – l₅ – l₆ – l₁ (4.1)

Зная величину поля допуска каждого звена размерной цепи, можно определить величину поля допуска замыкающего размера. Если величина замыкающего звена не соответствует требуемой необходимо изменить поле допуска одного из размеров детали входящей в размерную цепь.