3 Складальні розмірні ланцюги

Розміри деталей (як і самі деталі) у зібраному виробі взаємозв'язані. Ці взаємозв'язки у зібраних вузлах і механізмах називають розмірними зв’язкам, і вони утворюють складальні розмірні ланцюги. Позначення, терміни і визначення, що використовуються в розмірних ланцюгах, регламентовані РД 50–635–87

Точність геометричних характеристик машин в основному визначає її якість, продуктивність та економічність під час експлуатації, тому необхідно вміти розраховувати похибки геометричних характеристик машини та її деталей і прогнозувати їх зміни в часі.

В основі цієї роботи лежить аналіз розмірних зв’язків спочатку між деталями механізмів та вузлів, а потім в межах кожної деталі. Аналіз розмірних зв’язків машини одержав назву розмірного аналізу.

Розмірний аналіз – це комплекс робіт з виявлення та побудови схем розмірних зв’язків машини або її частини, раціональної простановки розмірів, призначення раціональних допусків та їх ув’язки, а також оцінки одержаних результатів.

Розмірний аналіз дозволяє обгрунтовано задавати розмірно-точнісні характеристики елементів машини і економічно забезпечувати потрібну якість виготовлюваних конструкцій.

Розмірний аналіз конструкції машини при розробці технології потрібний для того, щоб розібратися у взаємозв'язках деталей та складальних одиниць, які створюють машину; визначити методи досягнення необхідної точності машини; проаналізувати правильність простановки розмірів і допусків у кресленнях машини і внести, при необхідності, зміни розмірів та допусків відповідно до намічених технологічних методів і засобів забезпечення необхідної точності різних параметрів машини.

3.1 Загальні положення

Розмірним ланцюгом називається сукупність розмірів, що безпосередньо беруть участь у розв’язанні поставленої задачі й утворюють замкнутий контур.

Конструкторський розмірний ланцюг – це ланцюг, який визначає відстань або відносний поворот між поверхнями або осями поверхонь деталей у виробі. Конструкторські розмірні ланцюги можуть бути подетальними й складальними. Розмірний ланцюг, який визначає точність відносного розташування осей і поверхонь однієї деталі, називається подетальним розмірним ланцюгом.

Розмірний ланцюг, який визначає точність відносного розташування осей і поверхонь кількох деталей у складальній одиниці, називається складальним розмірним ланцюгом.

У виробі стільки розмірних ланцюгів, скільки параметрів якості (точності) слід забезпечити при виготовленні.

Будь-який розмірний ланцюг складається із замикаючої ланки та двох або більше складових ланок.

Замикаюча ланка – це ланка розмірного ланцюга, яка є вихідною при постановці задачі або одержується останньою в результаті її розв’язання (в тому числі при виготовленні й вимірах). Замикаюча ланка позначається великими літерами українського або малими літерами грецького алфавітів з індексом Δ. Наприклад, у розмірному ланцюзі Б (рисунок 3.1, б) замикаючою є ланка Б_Δ , тобто зазор між валом і втулкою.

Рисунок 3.1 – Розмірні ланцюги та їх схеми

Приклад для Б_Δ (рисунок 3.1, б).

Конструкторська задача: виходячи із службового призначення механізму, встановити номінальний розмір й граничні відхилення зазору, який забезпечує вільне обертання вала.

Ланка Б_Δ виникає в результаті постановки задачі при проектуванні. Виходячи з потрібного зазору визначаються значення ланок Б₁ і Б₂ розмірного ланцюга. Після цього виконують перевірку рішення: за значенням ланок Б₁ і Б₂ визначають розміри зазору Б_Δ, який в даному випадку одержується останнім.

Технологічна задача: в процесі виготовлення деталей і складання механізму забезпечити одержання заданої конструктором величини Б_Δ. В цьому випадку зазор також одержується останнім і (якщо точність отримана одним з методів взаємозамінності) технологічно безпосередньо не витримується і не контролюється, а одержується автоматично.

Таким чином замикаюча ланка складального розмірного ланцюга – це ланка, яка з’являється в результаті складання.

Складовою ланкою розмірного ланцюга називається ланка розмірного ланцюга із зміною якої змінюється замикаюча ланка. Позначається великими літерами українського або малими грецького (крім α, δ, ξ, λ, ω) алфавіту з індексом складової ланки.

Складові ланки розмірного ланцюга нумеруються послідовно, починаючи з ланки сусідньої із замикаючою. Цифри порядкового номера ланки проставляють у вигляді індексів літери, присвоєної розмірному ланцюгу. Складові ланки поділяються на збільшуючі і зменшуючі.

Збільшуючою називається складова ланка розмірного ланцюга, із збільшенням якої замикаюча ланка збільшується.

Зменшуючою ланкою розмірного ланцюга називається складова ланка, із збільшенням якої замикаюча ланка зменшується.

Рекомендується збільшуючі ланки позначати стрілками над відповідною розмірною літерою спрямованою вправо, а зменшуючі – стрілками спрямованими вліво.

Для спрощення аналізу розмірних ланцюгів останні зображають графічно у вигляді розмірних схем (див. рисунок 3.1).

На схемах розмірних ланцюгів ланки умовно позначають: лінійні розміри – двосторонньою стрілкою (рисунок 3.2, а); паралельність – однобічною стрілкою з напрямком вістря до бази (рисунок 3.2, б); перпендикулярність – однобічною стрілкою з напрямком вістря до бази (рисунок 3.2, в). Відхилення від паралельності чи перпендикулярності однієї поверхні (осі) відносно другої, прийнятої за базу, часто називають відносним поворотом поверхні (осі).

Рисунок 3.2 – Умовне зображення ланок на схемах

розмірних ланцюгів

При розмірному аналізі для спрощення розрахункової схеми зручно використовувати графічні позначення осей поверхні за допомогою у мовних знаків – “стяжок”. “Стяжка” являє собою відрізок прямої з точками на кінцях. При цьому одна точка ставиться на лінії, яка позначає поверхню, а друга – на лінії, що позначає вісь цієї поверхні. На рисунку 3.3 ланка А – відхилення від співвісності (ексцентриситет осей) вала і отвору втулки, ланка β – поворот осі вала відносно осі отвору втулки за рахунок зазору, ланка γ – відносний поворот (відхилення від перпендикулярності) осі вала та торця втулки. Якщо на схемі зазор між поверхнями не показаний, другі точки “стя­жок” рекомендується ставити біля лінії, які позначають на кресленні сполучення деталей. Так, на рисунку 3.3, ланка Б – відхилення від співвісності зовнішньої поверхні втулки і отвору корпусу за рахунок зазору з’єднання. При посадках з натягом цю ланку приймають рівною нулю.