Размерные цепи (основные термины и классификация методов решения размерных цепей)?

Размерной цепью называется совокупность взаимосвязанных размеров, образую­щих замкнутый контур и определяющих взаимное положение поверхностей (или осей) одной или нескольких деталей.

Звеном называется каждый из размеров, образующих размерную цепь. Звеньями размерной цепи могут быть любые линейные или угловые параметры: диамет­ральные размеры, расстояния между поверхностями или осями, зазоры, натяги, перекрытия, мертвые ходы, отклонения формы и расположения поверхностей (осей) и т. д.

Любая размерная цепь имеет одно исходное (замыкающее) звено и два или бо­лее составляющих звеньев.

Исходным называется звено, к которому предъявляется основное требование точности, определяющее качество изделия в соответствии с техническими усло­виями. Понятие исходного звена используется при проектном расчете размерной цепи. В процессе обработки или при сборке изделия исходное звено получается обычно последним, замыкая размерную цепь. В этом случае такое звено имену­ется замыкающим. Понятие замыкающего звена используется при поверочном расчете размерной цепи. Таким образом, замыкающее звено непосредственно не выполняется, а представляет собой результат выполнения (изготовления) всех остальных звеньев цепи.

Составляющими называются все остальные звенья, с изменением которых изме­няется и замыкающее звено.

На рис. 1 приведены примеры эскизов детали (а) и сборочного узла (б), а так­же размерные цепи для них (в виде размерных схем) - детальная (в) и сбороч­ная (г), с помощью которых решаются задачи достижения заданной точности за­мыкающего звена А_∆.

Рис.1 Размерные цепи

Составляющие звенья размерной цепи разделяются на две группы. К первой группе относятся звенья, с увеличением которых (при прочих постоянных) уве­личивается и замыкающее звено. Такие звенья называются увеличивающими (на рис. 1, а звено А₂).

Ко второй группе относятся звенья, с увеличением которых уменьшается замы­кающее звено. Такие звенья называются уменьшающими (на рис. 1, а звено А₁ и А₃).

В более сложных размерных цепях можно выявить увеличивающие и умень­шающие звенья, применив правило обхода по контуру. На схеме размерной цепи исходному звену предписывается определенное направление, обозначаемое стрелкой над буквенным обозначением.

Все составляющие звенья также обозначаются стрелками, начиная от звена, соседнего с исходным, и должны иметь один и тот же замкнутый поток направ­лений (рис. 1, а). Тогда все составляющие звенья, имеющие то же направле­ние стрелок, что и у исходного звена, будут уменьшающими, а остальные звенья цепи - увеличивающими. Размерные цепи классифицируются по ряду признаков (табл. 1).

Расчет и анализ размерных цепей позволяет:

- установить количественную связь между размерами деталей машины и уточнить номинальные значения и допуски взаимосвязанных размеров исходя из эксплуатационных требований и экономи­ческой точности обработки деталей и сборки машины;

- определить наиболее рен­табельный вид взаимозаменяемости (полная или неполная);

- добиться наиболее правильной простановки размеров на рабочих чертежах;

- определить операцион­ные допуски и пересчитать конструктивные размеры на технологические (в слу­чае несовпадения технологических баз с конструктивными).

Таблица 1 Классификация размерных цепей

Расчет размерных цепей и их анализ - обязательный этап конструирования ма­шин, способствующий повышению качества, обеспечению взаимозаменяемости и снижению трудоемкости их изготовления. Сущность расчета размерной цепи заключается в установлении допусков и предельных отклонений всех ее звеньев исходя из требований конструкции и технологии. При этом различают две задачи:

а) Прямая задача. По заданным номинальному размеру и допуску (отклонени­ям) исходного звена определить номинальные размеры, допуски и предель­ные отклонения всех составляющих звеньев размерной цепи. Такая задача от­носится к проектному расчету размерной цепи.

в) Обратная задача. По установленным номинальным размерам, допускам и предельным отклонениям составляющих звеньев определить номинальный размер, допуск и предельные отклонения замыкающего звена. Такая задача относится к проверочному расчету размерной цепи.

Решением обратной задачи проверяется правильность решения прямой задачи.

Существуют методы расчета размерных цепей, которые при внедрении результа­том расчета обеспечивают полную и неполную (ограниченную) взаимозаменяемость. Кроме того, применяют теоретико-вероятностный метод расчета размер­ных цепей.