Расчет размерных цепей. Стандартизация

Скачать работу - Расчет размерных цепей. Стандартизация

Способ решения стандартный, А 3 = 100 мм Рис 1.1. А 2 А 1 А 3 А 3 А 4 А 5 А D

( Схема механизма толкателя ) Обозначения: А 1 – длина поршня; А 2 – радиус поршня; А 3 – расстояние между осями отверстий в толкателе; А 4 – расстояние от торца крышки до оси отверстия в ней; А 5 – длина корпуса; А - вылет поршня за пределы корпуса; Таблица 1.1. ( исходные данные )

А 1 , мм	А 2 ,мм	А 3 ,мм	А 4 ,мм	А 5 ,мм	А ,мм		%,риска
175	20	100 W	110 W	153	А +0,45	42 0	1,0

А i – номинальные размеры составляющих звеньев, А - предельное отклонение размера ( А ’ 3 = А 3 Сos ) Таблица 1.2.

Закон распределения действительных размеров			W
Коэффициент относительного рас-сеивания взятый в квадрате ( i ) 2

2. Краткая теория. 2.1 Основные определения. 2.1.1. Размерная цепь – совокупность размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно участвующих в решении поставленной задачи.

Размерные цепи бывают плоские, параллельные и пространственные.

Замкнутость – является обязательным условием размерной цепи. 2.1.2. Размерные цепи состоят из звеньев: ЗВЕНЬЯ

СОСТАВЛЯЮЩИЕ ЗАМЫКАЮЩИЕ А i , В i ИСХОДНЫЕ A i , B I УВЕЛИЧИВАЮЩИЕ УМЕНЬШАЮЩИЕ 2.1.3. – размер ( звено ), которое получается при обработке деталей или при сборке узла последним. 2.1.4. Увеличивающий размер ( звено ) – размер ( звено ), при увеличении которого замыкающий размер увеличивается. Для плоских параллельных размерных цепей = - коэффициент влияния. 2.1.5. Уменьшающий размер – размер, при увеличении которого замыкающий размер уменьшается. = -1 2.2. Задачи размерных цепей.

Существует две задачи для размерных цепей: прямая и обратная. 2.2.1. задача заключается в определении номинального размера, координат середины поля допуска и предельных отклонений замыкающего звена при заданных аналогичных значениях составляющих звеньев. 2.2.2. ( синтез ) заключается в заключении номинальных размеров, координат середин полей допусков, допусков и предельных отклонений составляющих звеньев по заданным аналогичным значениям исходного звена.

Прямая задача не решается однозначно. 2.2.1.1. Основные закономерности размерных цепей. 2.2.3. Связь номинальных размеров. А = Где: А - номинальный размер исходного звена; А - номинальный размер составляющих звеньев; i - коэффициент влияния; n-1 – количество составляющих звеньев. 2.2.4. 0 D = i 0i , где 0i - координата середины поля допуска i -го составляющего звена 0 D - координата середины поля допуска замыкающего звена. 2.2.5. . 2.2.5.1. Метод максимума-минимума. Т = i 2.2.5.2. Метод теоретико-вероятностный. Т = t D , где t D - коэффициент риска, который выбирают с учетом заданного процента риска р. - коэффициент относительного рассеяния. 2.2.6. Связь предельных размеров звеньев. = + 2.3. Способы решения прямой задачи. 2.3.1. Способ равных допусков. Его принимают, если несколько составляющих звеньев имеют один порядок и могут быть выполнены с примерно одинаковой точностью, т.е. : Т 1 = Т 2 = Т 3 = … = Т n-1 Для метода max/min : T i = Для т/в метода: Т i = Расчетное значение допусков округляют до стандартных по ГОСТ 6639-69, при этом выбирают стандартные поля допусков предпочтительного применения. Если для метода max/min равенство не точно, а для Т/В метода не выполняется неравенство Т D t D в пределах 10%, то один из допусков корректируют.

Способ равных допусков прост, но на него накладываются ограничения: номинальные размеры должны быть близки и технология обработки деталей должна быть примерно одинакова. 2.3.2. Способ одного квалитета. Этот способ применяют, если все составляющие цепь размеры могут быть выполнены с допуском одного квалитета и допуски составляющих размеров зависят от их номинального значения. Для теоретико-вероятностного метода: T D = = a ср. По условию задачи a 1 = a 2 = … =a n-1 = a ср , где a i - число единиц допуска, содержащееся в допуске данного i -го размера: a ср = Для метода min/max : T D = a ср , a ср При невыполнении этих условий один из допусков корректируется по другому квалитету.

Ограничение способа -–сложность изготовления должна быть примерно одинакова. 2.3.3. Стандартный способ ГОСТ 16320 – 80 Для метода max/min: Т ср = Для т/в метода: Т ср = С учётом величины номинальных размеров и сложности их изготовления и ориентируясь на Т ср назначаются допуски на все составляющие звенья по ГОСТ 6656 – 69. При необходимости один из допусков корректируется. Этот способ не имеет ограничений, но у него существует недостаток: он субъективный ( не подлежит автоматизации) 2.3.4. Так как сложность изготовления деталей нашего механизма разные и технология изготовления и обработки тоже разная, а так же номинальные размеры деталей отличаются на порядок ( А 1 и А 2 ), то мы не можем применить способ равных допусков и способ одного квалитета. Мы буде применять стандартный способ. 2.5. Методы решения размерных цепей. 2.5.1. Метод максимума - минимума ( max / min ) В этом методе допуск замыкающего размера определяется арифметическим сложением допусков составляющих размеров. Т = Метод учитывает только предельные отклонения звеньев размеров цепи и самые неблагоприятные их сочетания, обеспечивает заданную точность сборки бес подгонки деталей – полную взаимозаменяемость. Этот метод экономически целесообразен лишь для машин невысокой точности или для цепей, состоящих из малого числа звеньев. 2.5.2. ( Т / В ) При допуске ничтожно малой вероятности несоблюдения предельных значений замыкающего размера, значительно расширяются допуски составляющих размеров и тем самым снижается себестоимость изготовления деталей. T = t Где: t - коэффициент риска, который выбирается с учётом заданного процента риска p . i ’ – коэффициент относительного рассеивания. 3. Практическая часть. 3.1. A D = (2 .3.1) Определим, какие звенья увеличивающие, какие уменьшающие. Для этого построим схему размерной цепи. А 2 А 1 Рис.3.1 Схема размерной цепи.

Приведем схему размерной цепи А 3 к плоской параллельной схеме. a А 4 А D А 3 А 2 А 1 Рис.3.2Схема плоской параллельной размерной цепи. А 3 = А 3* Cos a = 100 * Cos42 ° = 74.3 мм. А 4 А 5 А D Из рис. 3.2 следует, что : А 1 , А 2 , А 3 -увеличивающие; А 4 , А 5 - уменьшающие размеры.

Следовательно: x 1 = x 2 = x 3 = 1 , а x 4 = x 5 = -1 Подставляем в формулу 2.3.1 А D = А 1 + А 2 + А 3 ’ - А 4 - А 5 = 175 + 20 + 74,3 – 110 – 153 = 6,3 мм. А D > 0 вылет поршня. 3.2. D = +0,12 D = 0 Т D = D - D = +0,12 + 0 = 0,12 3.2.1. 3.2.1.1. = = = 0,024 3.2.1.2. Ориентируемся на средний допуск с учетом сложности изготовления детали и величины ее номинального размера.

Таблица 3.2.1.2.

Сложность изготовления	Номинальный размер
Max A A A A Min A	A A A A A	A A = A A A

Максимальный допуск назначаем на размер A и A допуск на размер A ГОСТ 6636-69 разд. Ra10 : Т = 0,05 мм. T 4 = Т 5 = 0,025 мм. Т 2 = Т 1 = 0,01 мм. 3.2.1.3. Т D = = 0,05 + 0,025 + 0,025 + 0,01 + 0,01 = 0,12 мм.