Методика построения плоской размерной цепи с параллельными звеньями, описывающей формирование в конструкции машины заданного показателя точности

Правильно построенный замкнутый контур должен содержать только такие размеры, величина и точность которых влияют на формируемый в процессе проектирования, изготовления или измерения показатель точности машины (СЕ). В этом и только в этом случае он позволяет получить правильные ответы на два интересующих вопроса: 1) какие детали (СЕ) участвуют в формировании рассматриваемого показателя точности машины? 2) Каким размером они это делают? Любые ошибки в построении РЦ делают модель процесса некорректной, конструкторские и технологические решения, принятые на основе анализа такой модели, снижают качество машины, либо делают её вообще неработоспособной. Исправление такого рода ошибок по результатам контроля изготовленных машин приводит к большим дополнительным затратам и увеличения срока технической подготовки производства будущей машины.

1. Построение РЦ начинают с выявления исходного звена (А₀), которое может содержаться в формулировке поставленной задачи в явной или неявной форме. Например, для редуктора в технических условиях ставится задача: «Обеспечить отклонение межосевого расстояния осей делительных окружностей ±0,3мм», «Смещение вершины делительного конуса шестерни относительно оси вращения колеса обеспечить не более 0,2±0,05мм» и т.д.

Здесь исходное звено присутствует в явном виде, т.к. здесь фактически указывается расстояние между осями и их количественная характеристика и технологу не приходится дополнительно анализировать физический смысл задачи и выявлять размерные связи между деталями конструкции.

К сожалению, в конструкторской документации нередко формулируются задачи, в которых в явной форме никаких размеров нет. Такие задачи представляют для технолога наибольшую трудность. Например: «Шестерня должна свободно без заеданий вращаться на оси» (рис. 5.7). В этом случае технолог анализирует физический смысл задачи: для того чтобы шестерня 5 вращалась, необходимо иметь минимальный гарантированный зазор между отверстием в ступице шестерни и осью 1 (А₀), а также тепловой зазор между торцами шестерни и кольцом 6 (Б₀).

Рис.5.7. Методика построения РЦ на примере обеспечения свободного вращения шестерни на оси.

Оба эти зазора на чертеже обычно даже не изображены и могут быть представлены только мысленно, но они в реальной машине обязательно должны быть. Минимальная величина этих зазоров определяется в зависимости от теплового расширения деталей (поскольку в процессе работы за счёт трения детали будут нагреваться, что приведет к изменению их размеров), применяемой смазки, условий работы. Максимальная величина, скорее всего, будет ограничиваться допустимыми радиальным биением зубчатого венца шестерни 5 и осевым биением оси 1. Рассмотрим РЦ определения теплового зазора между торцами шестерни 5 и кольцом 6 (рис. 5.7,а).

После выявления исходного звена Б₀ приступаем к выявлению составляющих звеньев, направление которых должно совпадать с направлением исходного звена.

2. Первое составляющее звено (Б₁) начинают строить из любого конца исходного звена, так как в любом случае мы окажемся на поверхности одной из деталей, между которыми задано исходное звено. Первое составляющее звено РЦ представляет собой размер детали, соответствующий концу исходного звена и основной базы этой детали. Конец исходного звена нам известен (лежит на торце шестерни), нам остаётся найти ОБ шестерни (второй торец шестерни). Таким образом, первым составляющим звеном оказался размер ширины ступицы шестерни.

3. Второе составляющее звено (Б₂) представляет собой размер перехода с ОБ первой детали на ВБ второй присоединённой к ней детали. Согласно теории базирования такой размер описывается размером установки, номинальное значение которого равно нулю, но не равна нулю его погрешность (см. рис. 4.27, б и формулу 4.1). В нашем случае звено Б₂ – переход с ОБ шестерни на ВБ кольца (3).

4. Третье составляющее звено (Б₃) представляет собой размер детали между её вспомогательной и основной базой. В нашем случае вспомогательная база была выявлена на предыдущем этапе. Теперь нам остаётся найти ОБ кольца (3), которой служит торцевая плоскость.

5. Выявление следующих составляющих (Б₄, Б₅ и т.д.) звеньев РЦ осуществляется на основе правил 3 и 4, которые описывают повторяющиеся процессы установки каждой следующей детали и внутридетальное расположение участвующих в этих процессах их поверхностей. Количество этих звеньев может быть любое и определяется сложностью конструкции машины. В результате этой работы достигается ещё один принципиально отличающийся шаг, когда при попадании на вспомогательную базу одной из деталей являющейся корпусной, выявляется некоторое i-е звено (i-тым звеном оно называется потому, что это промежуточное звено и номер его во многих РЦ - разный).

6. Выявление i-того звена. i-е звено представляет собой внутридетальный размер базовой (как правило, корпусной) детали между двумя её вспомогательными базами, ориентирующими две разные детали. В нашем случае таким звеном является звено (Б₇). Введение i-го звена позволяет нам замкнуть РЦ, поскольку формальное следование правилу 4 не позволит нам этого сделать. Вторую ВБ при наличии достаточного опыта такой работы обычно находят при визуальном анализе исследуемой конструкции. В случае затруднения, и для проверки результата визуального поиска, можно применить приём построения РЦ, начиная с противоположного конца исходного звена.

7. Выявление остальных составляющих звеньев после i-го звена. Эти звенья выявляются на основе правил 3 и 4, но размеры переходов в этом случае будут идти не с ОБ одной детали на ВБ второй, а, наоборот, с ВБ одной детали на ОБ второй. А размеры деталей (по правилу 4) необходимо выявлять между её основной и вспомогательными базами. В нашем случае этими звеньями являются Б₈, Б₉, Б₁₀.

Другой подход выявления остальных составляющих звеньев заключается в том, что этот процесс можно начать с противоположного конца исходного звена, пользуясь правилами 2,3,4 до ВБ i-го звена.

8. Последнее звено, замыкающее контур РЦ, будет определяться по правилу 2. Замкнуть контур РЦ значит, начав из одного конца исходного звена необходимо вернуться в другой конец РЦ. Вот почему исходное звено также называют замыкающим. В нашем случае последним звеном РЦ будет Б₁₁.

Все выявленные звенья РЦ с их описанием, физической сущностью и характером влияния на исходное звено представим в таблице.

Таблица 5.1

п/п	Номер звена	Описание звена	Физическая сущность	Характер влияния на исходное звено
	Б0	Расст-ние м/у торцами проставочного кольца и шестерни	Тепловой зазор	-
	Б1	Расст-ние м/у концом исход. звена и ОБ дет.	Ширина ступицы шестерни	уменьшающее
	Б2	Размер перехода с ОБ шестерни на ВБ кольца	Размер установки	уменьшающее
	Б3	Расстояние м/у ВБ и ОБ кольца	Ширина кольца	уменьшающее
	Б4	Размер перехода с ОБ кольца на ВБ подшип-ка	Размер установки	уменьшающее
	Б5	Расст-ние м/у ВБ и ОБ подшипника	Длина цилиндрической части подшипника	уменьшающее
	Б6	Размер перехода с ОБ подшип-ка на ВБ корпуса	Размер установки	уменьшающее
	Б7	Расс-ние м/у ВБ корпуса	Ширина корпуса	увеличивающее
	Б8	Размер перехода с ВБ корпуса на ОБ подшипника	Размер установки	уменьшающее
	Б9	Расст-ние м/у ВБ и ОБ подшипника	Длина цилиндрической части подшипника	уменьшающее
	Б10	Размер перехода с ВБ подшипника на ОБ проставочного кольца	Размер установки	уменьшающее
	Б11	Расст-ние м/у ОБ и ВБ проставочного кольца	Ширина кольца	уменьшающее

Дата добавления: 2014-12-07