4.5.2. Задачи и способы расчета размерных цепей

Расчет размерных целей является необходимым этапом конструирования, изготовления и эксплуатации изделий.

Он позволяет решать следующие задачи:

• устанавливать геометрическую и кинематическую связь между размерами деталей и рассчитывать номинальные значения, допуски и отклонения этих размеров;

• правильно наносить размеры и их отклонения на рабочие чертежи деталей и сборочных единиц;

• улучшать конструкцию изделия для достижения требуемой точности и сохранение ее в процессе эксплуатация;

• производить пересчет конструктивных размеров на технологические и определять операционные припуски и допуски на эти размеры;

• обосновывать и рассчитывать требуемую точность изделия.

Расчет размерных цепей заключается в установлении связи между размерами, их допусками и отклонениями всех звеньев, входящих в размерную цепь.

Размерные цепи применяются для решения прямой и обратной задач. При решении прямой задачи известны параметры замыкающего звена и требуется определить рациональное значение параметров: (допусков и предельных отклонений) всех составляющих звеньев размерной цепи. При решении обратной задачи по известным параметрам всех составляющих звеньев требуется определить параметры (номинальный размер, допуск и предельное отклонение) замыкающего звена.

Решение прямой задачи применяется при проектировании изделий или технологических процессов, а решение обратной задачи позволяет проверить правильность решения прямой задачи.

При расчете размерных цепей требуемая точность замыкающего звена может быть достигнута методами полной, неполной, групповой взаимозаменяемости, пригонки или регулирования.

При методе полной взаимозаменяемости детали, изготовляемые в пределах расчетных допусков, соединяются при сборке без подбора, пригонки или регулировки. При этом значения замыкающего звена не выходят за установленные пределы у всех объектов.

При методе неполной взаимозаменяемости детали также соединяются при сборке без подбора, пригонки или регулирования, но при этом у небольшой заранее обусловленной части объектов значения замыкающего звена могут выйти за установленные пределы.

При групповой взаимозаменяемости соединение деталей производится предварительно по соответствующим группам, на которые они были рассортированы по своим размерам.

При методе пригонки или регулирования точность замыкающего звена достигается изменением размера компенсирующей детали путем удаления определенного слоя материала или подбором сменных прокладок (колец, шайб и т. д.) требуемой толщины (регулирование).

Существует два способа расчета размерных цепей: расчет на максимум-минимум, при котором учитываются только определенные отклонения составляющих звеньев; вероятностный способ расчета, учитывающий законы рассеяния размеров деталей при их сборке.