Результаты расчета размерной цепи методом пригонки

Обозн. звена	Номин. размер	ij, мкм	Обозн. поля доп.	Квалитет	ТАj	Es(Aj)	Ei(Aj)	Em(Aj)
					мкм
A	0,3	–	–	–	500	+500	0	250
	19	–	–	–	120	0	–120	–60
	8	0,9	h	12	150	0	–150	–75
	32	156	h	12	250	0	–250	–125
	20	1,31	h	12	210	0	–210	–105
	19	–	–	–	120	0	–120	–60
	10	0,9		12	150	+75	–75	0
	3,3	0,73	–	–	1000	–	–	0
	115	2,17	h	12	350	0	–350	–175
	10	0,9		12	150	+75	–75	0

8.8. Расчет размерных цепей методом регулирования

Методом регулирования называется такой метод расчета размерных цепей, при котором требуемая точность замыкающего звена достигается изменением (регулированием) размера компенсирующего звена без снятия с него слоя материала. При этом все составляющие звенья размерной цепи изготовляются по широким, экономически приемлемым допускам. Применяют подвижные и неподвижные компенсаторы. В качестве подвижных компенсаторов обычно используют специальные устройства, за счет применения которых по резьбе, конической поверхности и т. д. достигается требуемый размер замыкающего звена.

Роль неподвижных компенсаторов обычно играют комплекты сменных колец, втулок, шайб и других деталей, подбираемых при сборке. В комплект входит несколько ступеней сменных деталей, количество которых определяется допуском замыкающего звена ТА_ и необходимой величиной компенсации ТА_к.

Толщина S каждой сменной компенсирующей детали должна отличаться не более чем на величину допуска ТА_.

S  TA

(8.35)

Если при установке компенсатора фактически полученная величина компенсации в данной размерной цепи не обеспечивает необходимого размера замыкающего звена, то подбирают сменную деталь соответствующей ступени или изменяют (добавляют, убирают) количество прокладок.

Применение неподвижного компенсатора с одной стороны приводит к дополнительным затратам, связанным с введением в размерную цепь дополнительного звена прокладки – компенсатора или набора шайб – компенсаторов С_рег (рис. 8.6). Эти затраты состоят из единовременных затрат на изготовление или покупку компенсатора C_ик; затрат на сортировку С_сорт, связанных с применением дорогостоящего измерительного инструмента и с выполнением контрольных операций; затрат на установку сменных прокладок в узел регулирования размера замыкающего звена С_уст. Следует отметить, что с увеличением величины компенсации и, следовательно числа прокладок все составляющие затрат на регулирование растут (рис. 8.7, кривая 2).

Сpeг = Сик + Ссорт + Суст

(8.36)

С другой стороны при увеличении величины компенсации TА_к расширяются допуски на изготовление деталей – составляющих звеньев размерной цепи, что приведет к снижению затрат на их изготовление (рис. 8.6, кривая 1). В результате общие затраты на регулирование размера замыкающего звена размерной цепи С_общ (рис. 8.7, кривая 3) имеют минимум при оптимальном значении величины компенсации или квалитета составляющих звеньев К_опт.

Существенным преимуществом метода подвижных компенсаторов является возможность регулировки подвижного компенсатора с целью поддержания требуемой точности замыкающего звена в процессе эксплуатации данного узла (например, при профилактических или капитальных ремонтах). Значит, регулировка подвижного компенсатора может использоваться для компенсации износа деталей, входящих в размерную цепь. При этом в процессе сборки и регулировки положения компенсатора контролируется точность выполнения непосредственно замыкающего звена.

Собщ= Сизг+ Сpeг

(8.37)

Рис. 8.6. Зависимость затрат от квалитета составляющих звеньев

размерной цепи: 1 – С_изг – на изготовление звена, 2 – С_рег – на сборки с

регулированием, 3 – С_общ – суммарных на изготовление звеньев и сборку с регулированием

Зная значение оптимального квалитета К_опт (или двух соседних квалитетов) нужно назначить допуски и отклонения составляющих звеньев по этому квалитету и рассчитать величину компенсации.

Затем нужно рассчитать среднее отклонение E_m(A_к) компенсатора и его предельные размеры и компенсатора.

Далее нужно всю величину компенсатора от до разбить на группы или ступени. Величина размера компенсатора групп обеспечивает получение замыкающего звена в заданных пределах при любом сочетании размеров составляющих звеньев. В каждой ступени нужно применить прокладки близких толщин, отличающихся на величину допуска замыкающего звена для выполнения условия (8.35). Иначе говоря, необходимо принять разность между размерами (шаг ступеней Т_ст) компенсаторов соседних ступеней, равной допуску замыкающего звена (Т_ст=ТА_).

Тогда необходимое число ступеней размеров шайб:

(8.38)

С учетом допуска на изготовление компенсатора Т_ш (тогда Т_ст = ТА_ – Т_ш, а в числителе TА_к + Т_ш, т. к. допуск шайбы компенсатора при расчете величины компенсации не учитывается):

.

(8.44)

Затем нужно уточнить шаг между ступенями с учетом принятого числа прокладок по формуле

(8.40)

Теперь нужно определить размеры всех N шайб, приняв за первую – шайбу с размером, равным наименьшему предельному размеру компенсатора , и последовательно прибавлять шаг компенсации Т_ст. Следует учесть, что шайбы изготовлены как основные валы по выбранному квалитету. Например, размер первой шайбы А_к1 = ( – Т_ш), второй A_к2 = (A_к1 + Т_ст) – Т_ш и т.д.

Пример:

Определить размеры компенсирующих прокладок в комплекте для размерной цепи (рис. 8.4) при обеспечении размера замыкающегося звена А_=0,3^+0,2 мм.

В качестве компенсатора, как и в примере расчета методом пригонки, примем звено – прокладку , которое будет заменено комплектом компенсирующих прокладок.

Решение:

1. Определение номинального размера звена-компенсатора. По аналогии с расчетом методом пригонки мм.

2. Выбор и назначение допусков и отклонений составляющих звеньев.

Считаем, что на основе предварительного анализа затрат на регулирование размера замыкающего звена оптимальным квалитетом изготовления составляющих звеньев цепи является К13.

Допуски и отклонения назначены по аналогии с расчетом методом пригонки и сведены в табл.8.9.

3. Определение величины компенсации:

мкм = 1,66 мм.

4. Определение предельных размеров звена-компенсатора.

Координаты середины поля допуска компенсации:

–70 мкм = 0,07 мм.

мм,

мм.

Таблица 8.9