. Стандартизація. Завдання. Вирішити пряму задачу розмірної ланцюга механізму штовхача, зображеного на малюнку 1.1., Методами максимуму-мінімуму та імовірнісним. Спосіб вирішення стандартний, А3 = 100 мм Позначення: А1 - довжина поршня; А2 - радіус поршня; А3 - відстань між осями отворів у штовхальнику; А4 - відстань від торця кришки до осі отвору в ній; А5 - довжина корпусу; А - Виліт поршня за межі корпусу; Таблиця 1.1. (Вихідні дані) А1, мм | А2, мм | А3, мм | А4, мм | А5, мм | А , Мм | , Град | %, Ризику | 175 | 20 | 100 W | 110 W | 153 | А +0,45 | 420 | 1,0 |
Аi - номінальні розміри складових ланок, А - Граничне відхилення розміру (А'3 = А3 сos ) Коротка теорія. Основні визначення. Розмірна коло - сукупність розмірів, що утворюють замкнутий контур і безпосередньо беруть участь у вирішенні поставленого завдання. Розмірні ланцюги бувають плоскі, паралельні і просторові. Замкнутість - є обов'язковою умовою розмірної ланцюга. Розмірні ланцюги складаються з ланок: Замикаючий розмір (ланка) - розмір (ланка), яке виходить при обробці деталей або при складанні вузла останнім. Збільшує розмір (ланка) - розмір (ланка), зі збільшенням якого замикає розмір збільшується. Для плоских паралельних розмірних ланцюгів = +1 Де: = - Коефіцієнт впливу. Зменшує розмір - розмір, при збільшенні якого замикає розмір зменшується. = -1 Завдання розмірних ланцюгів. Існує два завдання для розмірних ланцюгів: пряма і зворотна. Зворотній завдання полягає у визначенні номінального розміру, координат середини поля допуску та граничних відхилень замикаючого ланки при заданих аналогічних значеннях складових ланок. (Синтез) полягає в ув'язненні номінальних розмірів, координат середин полів допусків, допусків і граничних відхилень складових ланок за заданими аналогічним значенням вихідної ланки. Пряма задача не вирішується однозначно. 2.2.1.1. Основні закономірності розмірних ланцюгів. Зв'язок номінальних розмірів. А = Де: А - Номінальний розмір вихідної ланки; А - Номінальний розмір складових ланок; i - коефіцієнт впливу; n-1 - кількість складових ланок. Зв'язок координат середин полів допусків: 0 D = i 0i, де 0i - координата середини поля допуску i-го становить ланки 0 D - координата середини поля допуску замикаючого ланки. Зв'язок допусків. Метод максимуму-мінімуму. Т = Тi Метод теоретико-імовірнісний. Т = TD , Де tD - коефіцієнт ризику, який вибирають з урахуванням заданого відсотка ризику р. - Коефіцієнт відносного розсіювання. Зв'язок граничних розмірів ланок. = + Способи вирішення прямої задачі. Спосіб рівних допусків. Його приймають, якщо кілька складових ланок мають один порядок і можуть бути виконані з приблизно однаковою точністю, тобто : Т1 = Т2 = Т3 = ... = Тn-1 Для методу max / min: Ti = Для т / в методу: Тi = Розрахункове значення допусків округлюють до стандартних за ГОСТ 6639-69, при цьому вибирають стандартні поля допусків кращого застосування. Якщо для методу max / min рівність не точно, а для Т / В методу не виконується нерівність ТD tD в межах 10%, то один з допусків коригують. Спосіб рівних допусків простий, але на нього накладаються обмеження: номінальні розміри повинні бути близькі та технологія обробки деталей повинна бути приблизно однакова. Спосіб одного квалітету. Цей спосіб застосовують, якщо всі складові ланцюг розміри можуть бути виконані з допуском одного квалітету і допуски складових розмірів залежать від їх номінального значення. Для теоретико-імовірнісного методу: TD = = Aср. За умовами задачі a 1 = a 2 = ... = a n-1 = aср, де ai - число одиниць допуску, що міститься в допуску даного i-го розміру: aср = Для методу min / max: TD = aср , Aср = При невиконанні цих умов один з допусків коригується по іншому квалітету. Обмеження способу - складність виготовлення повинна бути приблизно однакова. Стандартний спосіб ГОСТ 16320 - 80 Для методу max / min: ТСР = Для т / в методу: ТСР = З урахуванням величини номінальних розмірів і складності їх виготовлення і орієнтуючись на ТСР призначаються допуски на всі складові ланки по ГОСТ 6656 - 69. При необхідності один з допусків коригується. Цей спосіб не має обмежень, але в нього існує недолік: він суб'єктивний (не підлягає автоматизації) Обгрунтування вибору способу розв'язання. Так як складність виготовлення деталей нашого механізму різні і технологія виготовлення і обробки теж різна, а так само номінальні розміри деталей відрізняються на порядок (А1 і А2), то ми не можемо застосувати спосіб рівних допусків і спосіб одного квалітету. Ми буде застосовувати стандартний спосіб. 2.5. Методи рішення розмірних ланцюгів. Метод максимуму - мінімуму (max / min) У цьому методі допуск замикаючого розміру визначається арифметичним складанням допусків складових розмірів. Т = Метод враховує тільки граничні відхилення ланок розмірів ланцюга і самі несприятливі їх поєднання, забезпечує задану точність складання біс підгонки деталей - повну взаємозамінність. Цей метод економічно доцільний лише для машин невисокої точності або для ланцюжків, що складаються з малої кількості ланок. Теоретико-імовірнісний метод (Т / В) При допуску мізерно малу ймовірність недотримання граничних значень замикаючого розміру, значно розширюються допуски складових розмірів і тим самим знижується собівартість виготовлення деталей. T = T Де: t - Коефіцієнт ризику, який вибирається з урахуванням заданого відсотка ризику p. i '- коефіцієнт відносного розсіювання. Практична частина. Визначення номінальних розмірів замикаючих ланок. AD = (2.3.1) Визначимо, які ланки збільшують, які зменшують. Для цього побудуємо схему розмірної ланцюга. Рис.3.1 Схема розмірної ланцюга. Наведемо схему розмірної ланцюга до плоскої паралельною схемою. Ріс.3.2Схема плоскою паралельної розмірної ланцюга. А3 ¢ = А3 * Cos a = 100 * Cos42 ° = 74.3мм. З рис. 3.2 випливає, що: А1, А2, А3-збільшують; А4, А5 - зменшують розміри. Отже: x 1 = x 2 = x 3 = 1, а x 4 = x 5 = -1 Підставляємо у формулу 2.3.1 АD = А1 + А2 + А3 '- А4 - А5 = 175 + 20 + 74,3 - 110 - 153 = 6,3 мм. АD> 0 >>>>>> виліт поршня. Призначення допусків. D = +0,12 D = 0 ТD = D - D = +0,12 + 0 = 0,12 Метод максимуму - мінімуму. Розраховуємо середній допуск. = = = 0,024 Орієнтуємося на середній допуск з урахуванням складності виготовлення деталі і величини її номінального розміру. Таблиця 3.2.1.2. Складність виготовлення | Номінальний розмір | | Max A A A A Min A | A A A A A | A A = A A A |
Максимальний допуск призначаємо на розмір A . Дещо менший допуск призначаємо на A і A . Номінальний допуск призначаємо на розмір A . Ми призначаємо max допуск на розмір A , Тому що цей розмір є міжосьовим відстанню між двома отворами складної форми. Для призначення допусків на розміри використовуємо ГОСТ 6636-69 розд. Ra10: Т = 0,05 мм. T4 = Т5 = 0,025 мм. Т2 = Т1 = 0,01 мм. Перевіряємо правильність призначення допусків. ТD = = 0,05 + 0,025 + 0,025 + 0,01 + 0,01 = 0,12 мм. Допуски призначені вірно. Теоретико-імовірнісний метод. Т t не більше 10% Розраховуємо середній допуск. ТСР = = = = 0,0454 мм t = 2,57 для р = 1% Орієнтуємося на середній допуск з урахуванням складності виготовлення деталі і її номінального розміру. Для призначення допусків використовуємо ГОСТ 6636-69 ряд Rа20: Т = 0,1, T4 = T5 = 0,04, T1 = 0,02, T2 = 0,01 T t = = 2,57 = = 2,57 = = 2,57 = 0,1119 0,12> 0,1119 на 6,75% Допуски призначені вірно. Призначення координат середин полів допусків складових ланок. D = , Де - Призначається довільно з конструктивних міркувань. Після розрахунку граничні відхилення не повинні мати четвертого знака після коми. D = мм Частіше за все для зовнішніх розмірів = - для внутрішніх розмірів = Для методу max / min мм мм мм мм мм Перевірка = 0,005 +0,005 +0,025 +0,0125 +0,0125 = 0,01 +0,025 +0,025 = +0,06 Для теоретико-імовірнісного методу мм 0 мм мм - мм Перевірка = 0,01 + 0,05 + 0,02 (-1) - 0,02 (-1) = +0,06 Визначення верхніх і нижніх відхилень ; Для методу максимуму-мінімуму 0,005 + +0,01 Мм 0,005 + = +0,01 Мм 0,025 + = +0,05 Мм -0,0125 + = 0 -0,0125 + = 0 = -0,0125 + = 0 0 0,025 - 0 -0,025 Мм -0,025 Мм Для теоретико-імовірнісного методу = 0,01 + +0,02 Мм 0,01 - 0 0 + +0,005 Мм 0 - -0,005 Мм мм 0,05 - 0,1 / 2 = 0 +0,04 Мм 0 0 -0,04 Мм Відповідь Метод розмір, мм | Максимуму-мінімуму | Теоретико-імовірнісний | А1 | 160 +0,01 | 160 +0,02 | А2 | 28 +0,01 | 28 ± 0,005 | А3 | 100 +0,05 | 100 +0,1 | А4 | 125 -0,025 | 125 +0,04 | А5 | 135 -0,025 | 135-0,04 |
|