Метод учитывает только предельные отклонения звеньев размерной цепи и самые неблагоприятные их сочетания, обеспечивает требуемую точность замыкающего звена без какого-либо выбора, подбора или дополнительной обработки деталей, размеры которых составляют размерную цепь. Метод расчета называется методом максимума и минимума.
К преимуществам стоит отнести простоту сборки, обеспечение возможности поточной сборки и автоматизации ее, простота обеспечения изделия запасными частями.
Наиболее рациональным является применение этого метода, когда допуск замыкающего звена назначен достаточно широким, который позволяет назначать на составляющие звенья размерной цепи, выполняемые в производственных условиях допуски.
При использовании метода полной взаимозаменяемости для решения прямой задачи наибольшее распространение получили два способа: способ пробных расчетов и способ равных допусков.
а) Способ пробных расчетов. Заключается в том, что на все составляющие звенья размерной цепи назначаются экономичные допуски с учетом характера работы детали и выбранного метода ее обработки, а также предельные отклонения по усмотрению конструктора [1].
Расчет ведется в последовательности:
- Назначаются экономичные допуски на составляющие звенья размерной цепи;
- По формуле (3.4) определяется значение допуска замыкающего звена . Это значение должно удовлетворять условию:
(3.8) |
где Т Δ – заданное, по условию задачи, значение допуска замыкающего звена, мкм.
- По формуле (3.7) определяется координате середины поля допуска замыкающего звена . Это значение должно удовлетворять условию:
(3.9) |
где С Δ – заданное, по условию задачи, значение координаты середины поля допуска замыкающего звена, мкм.
|
- При невыполнении условий (3.8) и (3.9) производится корректировка допусков и предельных отклонений всех или части размеров составляющих звеньев размерной цепи.
б) Способ равных допусков. Смысл расчета размерной цепи заключается в том, чтобы допуски на составляющие звенья размерной цепи были одного или двух ближайших квалитетов [2].
Допуск является произведением единицы допуска на число единиц допуска:
(3.10) |
где kj – количество единиц допуска (постоянная величина для одного квалитета), характеризует точность, с которой необходимо получать все составляющие звенья размерной цепи;
ij – единица допуска, характеризует часть допуска, которая зависит от размера (таблица П.2).
На основании формулы (3.4) можно записать:
(3.11) |
Откуда количество единиц допуска:
(3.12) |
Рассчитанное по формуле (3.12) значение k в общем случае не будет соответствовать определенному квалитету, поэтому для назначения квалитета точности выбирается ближайшее значение (таблица П.3).
Пример 1 (Рисунок 3.1). Назначить размер проставочного кольца (звено А 3) и выбрать допуски на звенья, составляющие размерную цепь так, чтобы обеспечивался зазор между зубчатым колесом и проставочным кольцом равный 0+0,3мм. Дано: А 1 = 40мм.; А 2 = 50мм.
Рисунок 3.1 – Размерная цепь
1. Расчет начнем с определения номинального размера проставочного кольца (звено А3). В данной размерной цепи увеличивающим звеном является звено А 2, а уменьшающими звенья А 1 и А 3, поэтому:
Откуда номинальный размер звена :
|
мм.
2. Определим среднюю точность размерной цепи. По таблице П.2 определим единицу допуска для каждого размера, кроме размера замыкающего звена и по формуле (3.12) найдем число единиц допуска:
По ближайшему числу единиц допуска из таблицы П.3 выберем 10 квалитет точности.
3. Допуски размеров на звенья, составляющие размерную цепь назначим по СТ СЭВ 145-75 (таблица П.1): Т1 = 100мкм.; Т2 = 100мкм.
4. Найдем допуск звена . Для этого воспользуемся формулой (3.4):
Откуда:
мкм.
Для удобства расчетные данные сведем в таблицу.
5. Предельные отклонения на составляющие звенья, кроме , рекомендуется назначать, относящиеся к валам – по h, относящиеся к отверстиям – по H, остальные по – ± IT /2.
Таблица 3.1 – Результаты расчета размерной цепи А методом максимума-минимума.
Обозначение звена | Номинальный размер, мм. | ij, мкм. | Обозначение основного отклонения | Квалитет | Допуск Т, мкм | Верхнее отклонение В, мкм. | Нижнее отклонение Н, мкм. | Координата середины поля допуска С, мкм. |
- | - | - | ||||||
1,56 | h | -100 | -50 | |||||
1,56 | h | -100 | -50 | |||||
0,9 | - | 9…10 | -100 | -200 | -150 |
6. Определение предельных отклонений звена .
Верхнее отклонение по формуле (3.6):
,
мкм.
Нижнее отклонение по формуле (3.5):
,
мкм.
7. Для проверки правильности расчетов воспользуемся формулой (3.7) для расчета координаты середины поля допуска замыкающего звена:
Для выполнения требований задачи, необходимо детали изготовить с размерами:
А 1 = 40-0,1мм.; А 2 = 50-0,1мм.; А 3 = мм.