Расчеты допусков размеров, входящих в размерные цепи

В практике решения размерных цепей наибольшее распространение имеют размерные цепи с параллельными звеньями, методики расчета которых и будут рассматриваться в этом разделе. Методы расчета плоских размерных цепей стандартизованы ГОСТ 16320-80.

Какие задачи решаются при расчете размерных цепей?

При расчете размерных цепей решается прямая или обратная задачи.

При решении прямой задачи {проектном расчете) определяются предельные отклонения (допуски) составляющих звеньев по заданному эксплуатационному допустимому значению (предельным отклонениям или допуску) исходного (замыкающего звена).

При решении обратной задачи (проверочном расчете) устанавливают номинальный размер и интервал возможных значений замыкаю­щего звена (предельные отклонения или допуск) по установленным на чертеже номинальным размерам и предельным отклонениям составляющих звеньев.

Решение размерных цепей производится методом расчета на минимум-максимум (метод полной взаимозаменяемости) или вероятностным методом (метод неполной взаимозаменяемости).

Размерные цепи, в которых по условиям производства экономически целесообразно назначать более широкие допуски на составляющие звенья, должны рассчитываться вероятностным методом. Однако при использовании этого метода расчета в технических условиях должен указываться процент изделий, у которых возможен выход размера замыкающего звена за пределы допуска, и предусматриваться дополнительные технологические мероприятия, исключающие возможность поставки потребителям изделий с отклонениями величин отдельных замыкающих звеньев от установленных на них допусков.

Какой порядок составления размерной цепи?

Последовательность составления размерной цепи заключается в следующем:

- составляется конструктивная схема изделия и его частей по сборочному чертежу (для конструкторской размерной цепи) или эскиз технологической системы станок-приспособление-инструмент-деталь или схема простановки размеров детали (для технологической размерной цепи), или измерительной цепи, на которую впоследствии наносится размерная цепь;

- ставится и четко формулируется задача (например, прямая), для решения которой устанавливается замыкающее звено, от значения которого зависит решение поставленной задачи;

- составляется размерная цепь, т.е. выявляются составляющие звенья, непосредственно участвующие в решении поставленной задачи и влияющие на замыкающее звено. При составлении размерной цепи следует придерживаться следующих правил:

а) размерная цепь должна состоять из возможно меньшего числа звеньев, т.е. быть наикратчайшей;

б) каждая деталь может участвовать в размерной цепи только одним своим размером без учета предполагаемых удобств ее выполнения или измерения;

в) нельзя включать в размерную цепь два размера одной и той же детали;

г) любое составляющее звено сборочной размерной цепи можно перенести на чертеж детали как отдельный самостоятельный ее размер;

д) стандартные и покупные изделия (например, подшипники качения) учитываются в размерной цепи только одним своим конечным монтажным размером, независимо от количества входящих в него деталей;

- выявляются увеличивающие и уменьшающие звенья. В сложных размерных цепях эти звенья можно просто и быстро определить, применяя правило обхода по контуру. Замыкающему звену приписывают определенное направление, обозначаемое стрелкой, направленной влево. Все составляющие звенья также обозначаются стрелками, чтобы они имели один и тот же замкнутый поток направления. Тогда все составляющие звенья, имеющие то же направление стрелок, что и у замыкающего звена, будут уменьшающими, а остальные звенья - увеличивающими, как показано на рис.64, б;

- определяются номинальные размеры составляющих и замыкающего звеньев.

Из условия замкнутости контура размерной цепи сумма размеров увеличивающих звеньев равна сумме размеров замыкающего звена и уменьшающих звеньев, как видно из рис.65. Решая уравнение номинальных размеров относительно замыкающего звена, получим основное уравнение размерной цепи:

где m - число звеньев увеличивающих; n - число звеньев уменьшающих.

Таким образом, номинальный размер замыкающего звена равен разности между суммами номинальных размеров увеличивающих и уменьшающих составляющих звеньев.