Тема 2. Методы достижения точности замыкающего звена

Практическое занятие 2. Использование метода неполной взаимозаме-няемости для достижения точности замыкающего звена

Время: 4 часа (180 мин.).

Место проведения: учебная аудитория

Цель ПЗ. елью проведения ПЗ является закрепление студентами полученных теоретических знаний и получения практических навыков по расчету размерных цепей методом неполной взаимозаменяемости для достижения точности замыкающего звена

Литература для подготовки:

1. Султан-заде Н. М. Конспект лекций по курсу «Основы технологии машиностроения»  М.: МГУПИ, 2004.

2. Балакшин Б. С. Основы технологии машиностроения: Учебник для машиностроительных вузов и факультетов. Изд. 3-е, доп.  М.: Машино-строение, 1969.

3. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов. Под ред. Корсакова В. С. Изд. 3-е, доп. и перераб.  М.: Машиностроение, 1977

4. Маталин А. А. Технология машиностроения: Учебник для машиностроительных вузов по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты».  Л.: Машиностроение, 1985.

Методические рекомендации преподавателю по подготовке и проведению практического занятия (пз).

Для закрепления теоретических знаний и для того, чтобы продемонст-рировать практическое применение метода полной взаимозаменяемости на практическом занятии следует рассмотреть практический пример, демонстри-рующий расчет размерной цепи методом полной взаимозаменяемости

Постановка задачи. Рассчитать параметры составляющих звеньев размерной цепи, представленной на рисунке 1.

Номинальные размеры входящих в размерную цепь звеньев равны:

= 26 мм;

= 12 мм;

= 0 мм;

= 14 мм.

Рисунок 1  Размерная цепь

Параметры исходного звена = :

номинальный размер = 0 мм;

поле допуска = 0,05 мм;

координата середины поля допуска А_о = 0,025 мм;

верхнее предельное отклонение ESА_ = 0,05 мм;

нижнее предельное отклонение EIА_ = 0 мм.

Для того, чтобы для сборки данного узла можно было применить метод полной взаимозаменяемости на размеры звеньев размерной цепи были назначены допуски, соответствующие 6-му квалитету точности (см. практическое занятие №1). Исходя из технико-экономических соображений, такая точность размеров экономически невыгодна. Поэтому для обеспечения необходимой величины зазора  применим метод неполной взаимозаменяемости.

Для расчета величин полей допусков входящих в размерную цепь звеньев воспользуемся способом единого квалитета. Величина среднего допуска Т_ср определяется по формуле:

Т_ср = , (14)

где t_ ‑ нормированный параметр точности (коэффициент риска);

‑ среднее значение коэффициента, характеризующего теоретический закон рассеяния звеньев размерной цепи;

m ‑ общее количество звеньев размерной цепи, m = 5.

Задаемся вероятностью сборки годных изделий Р = 90%. Отсюда, значение нормированного параметра точности (коэффициента риска) t_ =1,665 (выбирается по таблице).

Вероятность годных изделий (%)	68	90	95,5	99	99,73
Значение нормированного параметра t (коэффициент риска)	1	1,665	2	2,57	3

Так как теоретический закон рассеяния входящих в размерную цепь звеньев неизвестен, то выбираем равномерный закон распределения параметра точности для всех звеньев. Тогда

= = ... = = = 1/3.

Т_ср = = 0,026 мм.

Такая величина среднего допуска Т_ср для размеров деталей рассматриваемого механизма примерно соответствует допускам 8-го квалитета точности. Следовательно, на все размеры звеньев размерной цепи назначаем допуски по h8 и H8 (на звено назначается допуск, в 1,5 раза превышающий технологически достижимый допуск Т₃=0,01мм), т. е.:

= мм, Т₁ = 33 мкм, А_о1 = 0,0165;

= мм, Т₂ = 27 мкм, А_о2 = -0,0135;

= мм, Т₃ = 15мм, А_о3 = 0,0075;

= мм, Т₄ = 27 мкм, А_о4 = -0,0135.

С учетом назначенных допусков на размеры составляющих звеньев фактическое колебание исходного размера Т_ф можно вычислить по следующей формуле

Т_ф = , (15)

где ‑ коэффициент, характеризующий теоретический закон рассеяния i-го звена размерной цепи;

‑ величина поля допуска i-го звена размерной цепи.

Т_ф = = 0,051 мм.

Фактическое колебание исходного размера Т_ф = 0,051 мм превышает величину его установленного поля допуска = 0,05 мм, следовательно, заданное условие расчета не выполнено.

Это вынуждает выбрать регулирующее звено, размер которого должен быть обработан точнее, чем установлено в исходных данных. В качестве регулирующего звена выбираем звено = 26 мм, выполнение и измерение которого не вызывает затруднений, а абсолютная величина допуска которого больше, чем у других размеров и может быть уменьшена с наименьшими осложнениями.

Допуск Т₁ регулирующего звена определяется следующим образом:

. (16)

Т₁= = 0,032 мм.

Учитывая, что коэффициент относительной асимметрии _i в проектных условиях принимают равным нулю для всех составляющих звеньев размерной цепи, а звено является увеличивающим, то координата середины поля допуска определяется по формуле (9):

= 0,025 + (-0,0135 + 0,0075- 0,0135) = 0,0055 мм.

Зная координату середины поля допуска регулирующего звена можно определить его верхнее ESА₁ и нижнее EIА₁ предельные отклонения по формулам (10) и (11) соответственно:

ESА₁ = 0,0055 + 0,016= 0,0215 мм.

EIА₁ = 0,0055 - 0,016 = -0,0105 мм.

Таким образом, размер регулирующего звена = мм.

Проводим проверочный расчет. Определим наибольший и наименьший размеры исходного звена по формулам 5:

= = (17)

= = , (18)

где и ‑ наибольший и наименьший размеры увеличивающих звеньев соответственно;

и ‑ наибольший и наименьший размеры уменьшающих звеньев соответственно.

= 0,0055 - (-0,0135 + 0,0075 - 0,0135) + + = 0,05 мм.

= 0,0055 - (-0,0135 + 0,0075 - 0,0135) - - = 0,0 мм.

Вывод: Полученные наибольший и наименьший размеры исходного звена совпадают с установленным допуском на его размер. Расчет сделан верно.

Результаты расчетов, проведенных в практических занятиях №1 и №2 сводим в таблицу для проведения сравнительного анализа

Результаты расчетов размерной цепи

№ п/п	Наименование размера	Метод достижения точности
		полной взаимозаменяемости		неполной взаимозаменяемости
		Аi, мм	Ti, мм	Ai, мм	Ti, мм
1			0,013		0,032
2			0,016		0,027
3			0,01		0,015
4			0,011		0,027
5			0,05		0,05

Вывод: Использование метода неполной взаимозаменяемости позволяет назначить поля допусков на размеры составляющих звеньев, соответствующие примерно 8-му квалитету точности, что экономически целесообразно.

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ

Кафедра ТИ-1 «Технологическая информатика и технология машиностроения»

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой ТИ-1

_________ (Султан-заде Н. М.)

«___»_________200__г.

Для студентов 4 курса факультета ТИ

специальности 151001

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ

ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ № 3

по дисциплине 4112 «Основы технологии машиностроения»

Определение требуемых параметров качества сборочной единицы

(наименование темы практического занятия)

МГУПИ – 2007