Размерные цепи и методы их расчета

Размерный анализ и функциональная взаимозаменяемость

Любой механизм, агрегат, машина состоит из большого числа сопрягаемых размеров. Сделать машину компактной, но вместе с тем и несложной в сборке, довольно трудно. Основную сложность представляет установление рациональных допусков размеров, определяющих взаимное расположение осей и поверхностей. Выполнение этого требования облегчает процесс сборки и гарантирует высокие эксплуатационные качества машины. В основе определения допусков на все размеры лежит размерный анализ. Он также применяется при ремонте машин, когда приходится восстанавливать первоначальное взаимное положение осей и поверхностей. Размерный анализ занимается согласованием между собой номинальных размеров, допусков и отклонений элементов размерной цепи.

Размерная цепь – группа связанных между собой размеров, образующих замкнутый контур и определяющих точность взаимного расположения одной детали или нескольких деталей в сборочной единице, механизме или машине в целом. Размеры, образующие размерную цепь называются ее звеньями.

Звено размерной цепи – один из размеров, входящих в размерную цепь (элемент детали; составляющая сборочной единицы: звездочка, шестерня, втулка; механизм-электродвигатель, муфта, редуктор и т.д.). Один и тот же механизм, даже одна деталь, могут иметь несколько размерных цепей. Размерные цепи условно (схематически) выполняют основными линиями в виде замкнутого контура для увеличивающих звеньев и разорванного замыкающим звеном для уменьшающих в последовательности, в какой проставлено на чертеже. Масштаб отсутствует. Размерная линия звена заканчивается стрелкою в разном направлении для увеличивающих и уменьшающих звеньев (рис. 1 и 2). Размерную цепь обозначают буквами латинского алфавита А, В, С….K, M, N, а звено цепи – цифрами 1, 2, 3…..n.

Звенья размерной цепи делятся на:

- составляющие, включающие в себя увеличивающие и уменьшающие;

- замыкающее – звено, являющееся исходным при расчете размерной цепи и выявляемое при сборке или при изготовлении детали в последнюю очередь.

Увеличивающее звено – звено, с увеличением размеров которого, величина замыкающего (исходного) звена увеличивается.

Уменьшающее звено – звено, с увеличением размеров которого, величина замыкающего (исходного) звена уменьшается. Условно принято считать увеличивающие звенья положительными, а уменьшающие – отрицательными. Из рисунка хорошо видно, что с увеличением размера А₁, величина А_Δ увеличится, а с увеличением А₂ и А₃ – уменьшится. Аналогичный результат мы будем иметь при решении схемы размерной цепи по рис.2: А_Δ = А₃ – А₂ – А₁ – А₄.

Размерные цепи бывают подетальные и сборочные.Подетальной размерной цепью называется цепь, определяющее взаимное расположение осей или поверхностей одной и той же детали.