Оценка применимости метода групповой взаимозаменяемости (селективной сборки)

Расчёт групповых допусков сводится к определению числа групп «k», на которые должны быть рассортированы сопрягаемые детали, величины полей групповых допусков и их предельных отклонений, которые не могут быть получены методом полной взаимозаменяемости. Исходными данными для начала расчёта являются число составляющих звеньев и допуски на них TA_i, полученные при расчёте методом полной взаимозаменяемости и не прошедших условие (5.3.5). Дальнейший расчёт для числа составляющих звеньев РЦ m> 2 производится в следующей последовательности.

1. Определяют среднюю величину замыкающего звена при сборке деталей каждой группы сортировки из условия (5.17), т.е.

Если полученные допуски не соответствуют исходным (назначенным) значениям, то принимают их рассчитанные значения.

1. Определяют число групп, на которые должны быть рассортированы детали:

(5.5.1)

Округляют число групп k до большего целого значения.

2. Увеличивают допуски увеличивающих составляющих звеньев, кроме одного, в k раз:

(5.5.2)

где - производственный допуск увеличивающего составляющего звена.

3. Увеличивают допуски уменьшающих составляющих звеньев, кроме одного в k раз:

(5.5.3)

где - производственный допуск уменьшающего составляющего звена.

5. Определяют производственный допуск неизвестного уменьшающего звена, исходя из условия равенства суммы допусков уменьшающих звеньев и исходного звена:

, (5.5.5)

где,

6. Определяют производственный допуск неизвестного увеличивающего звена, исходя из условия равенства суммы допусков увеличивающих и уменьшающих звеньев:

(5.5.6)

где,

7. Проверяют условие равенства суммы допусков производственных увеличивающих и уменьшающих звеньев между собой и с исходным звеном (условие сохранения средней величины замыкающего звена при сборке изделий из деталей каждой группы сортировки):

(5.5.7)

Если это условие не выполняется, то перепроверьте назначенные допуски, и устраните ошибку.

8. Рассчитывают координаты середин полей допусков всех производственных составляющих звеньев в группах:

(5.5.8)

или

(5.5.9)

где, , – соответственно нижнее и верхнее отклонения i-го производственного составляющего звена, назначенное для обеспечения полной взаимозаменяемости.

9. Проверяют условие равенства координат середин полей допусков производственных составляющих звеньев и исходного звена:

(5.5.10)

10. Определяют граничные размеры в группах сортировки составляющих звеньев. Поле допуска каждого звена разбивают на k частей, каждая из которых равна допуску по условиям полной взаимозаменяемости внутри группы, причем размер верхней границы группы обычно включают в следующую группу:

I группа:
II группа:				(5.5.11)
Последняя группа (N=k):

где - минимальное значение i-го производственного составляющего звена.

Полученные результаты заносят в графы 5–8 таблицы 5.3.1.

Для трёхзвенной РЦ (когда число составляющих звеньев m=2) её расчёт значительно упрощается.

1. Вначале определяют допуски составляющих звеньев из условия сохранения средней величины замыкающего звена в каждой группе сортировки:

(5.5.12)

Если полученные допуски не будут соответствовать назначенным конструктором допускам, то принимают допуски, рассчитанные по формуле 5.5.11.2

2. Рассчитывают координаты середин полей допусков составляющих звеньев по формуле 5.5.8 или 5.5.9.

3. Проверяют условие равенства координат середин полей допусков производственных составляющих и исходного звеньев внутри одной группы сортировки по формуле (5.5.10), т.е.

.

Равенство должно выполняться.

4. Определяют число групп сортировки по расширенным допускам:

(5.5.13)

Если k не целое число, то оно округляется до большего целого, что дает дополнительную возможность расширения .

5. Расширяют допуски на составляющие звенья в соответствии с принятым числом групп сортировки:

6. Снова рассчитают координаты середин полей допусков составляющих звеньев для обеспечения метода групповой взаимозаменяемости по формулам 5.5.8 или 5.5.9 и сравнивают их с назначенными конструктором.

Если рассчитанные координаты середины полей допусков составляющих звеньев не совпадают с назначенными конструктором, то в конструкторский размер следует внести соответствующую поправку, т. е. принять рассчитанные величины.

7. Определяют граничные размеры в группах сортировки составляющих звеньев по формулам 5.5.11.

 

5.3.3.2. Пример расчёта РЦ методом групповой взаимозаменяемости.

Расчёт по методу групповой взаимозаменяемости будем осуществлять на примере трёхзвенной РЦ, представленной на рис.5.18.

Рис.5.18. Плунжерная пара: плунжер - втулка (а) и размерная цепь

на зазор между плунжером и втулкой (б).

 

По конструкторской документации требуется обеспечить зазор в соединении плунжерной пары по посадке Æ . Так как в общем машиностроении нет методов обработки, обеспечивающих отверстие по квалитету Н5 и плунжера по квалитету h4, то предусматривается групповая взаимозаменяемость при сборке. Занесём исходные данные в таблицу 5.5.1.

 

Таблица 5.5.1

Обозначение звена	Физическая сущность звена		Чертежный размер звена	ТАi	EcТAi	EcТAi корректирования	Корректированный чертежный размер
A0	Зазор в соединении плунжер - втулка	-	0+0, 018	0, 018	+0, 009
A1	Диаметр основной базы плунжера	-1	40-0, 007	0, 007	-0, 00035	+0, 027	Æ
A2	Диаметр вспомогательной базы втулки	+1	40+0, 011	0, 011	+0, 0055	+0, 036	Æ

 

1. Определим среднюю величину замыкающего звена при сборке деталей каждой группы сортировки:

мм.

Так как эти допуски не соответствуют назначенным конструктором допускам (в соответствии с посадкой), то принимаем их рассчитанные значения, т.е. мм.

2. Проверим выполнение условия (5.5.10) внутри одной группы сортировки. Для этого определим координаты середин полей допусков составляющих звеньев с учетом изменившихся величин допусков:

вал: мм;

отверстие: мм.

мм.

Тогда мм.

Условие (5.5.10) выполняется.

3. Определим число групп сортировки по расширенным допускам, заданным конструктором на чертежах сопрягаемых деталей по зависимости (5.5.12). Для этого примем экономически достижимую точность на данном производстве Q_Э=9, т.е. составляющие звенья могут быть изготовлены по 9 квалитету точности и выше. Назначаем новые допуски на размеры деталей по 9 квалитету точности.

· плунжер - Æ 40h9=40_{-0, 062 мм;}

· втулка - Æ 40Н9=40^{+0, 062 мм.}

Тогда число групп сортировки:

; .

Так как , то коррекция полей допусков размеров, назначенных конструктором, не требуется. Полученное значение k округляем в большую сторону. Принимаем число групп сортировки k =7. Расширим допуски на составляющие звенья в соответствии в принятым числом групп сортировки.

.

4. Рассчитаем координаты середин полей допусков составляющих звеньев для обеспечения метода групповой взаимозаменяемости по формуле (5.5.8) и сравним их с назначенными конструктором:

;

.

Координаты середин полей допусков составляющих звеньев обеспечивают применение метода групповой взаимозаменяемости, поэтому корректируем их по рассчитанным значениям и корректированные значения размеров А₁ и А₂ записываем в графу 8 табл.5.5.1.

5. Определим граничные размеры в группах сортировки составляющих звеньев и занесём в табл.5.5.2.

Таблица 5.5.2

Номер группы	Диаметр плунжера	Диаметр отверстия во втулке
I
II
III
IV
V
VI
VII