А2=60 мм – ширина распорной втулки, уменьшающее звено;
А3=160 мм – ширина колеса, уменьшающее звено;
А4=320 мм – ширина участка под вал-шестерню, уменьшающее звено;
А5=160 мм – ширина 2-го колеса, уменьшающее звено;
А6=80 мм - ширина распорной втулки, уменьшающее звено;
А7=47мм - ширина подшипника, уменьшающее звено;
А8=40 мм - расстояние между торцами крышки, уменьшающее звено;
А9=1000 мм – общая длина цепи, увеличивающее звено;
А10=40 мм - расстояние между торцами крышки, уменьшающее звено.
Расчет размерной цепи методом максимума-минимума
1. Корректируем номинальные размеры составляющих звеньев по формуле.
где АD и Аj – номинальные размеры замыкающего и составляющего звеньев, xj – передаточное отношение j-го составляющего звена, для увеличивающих звеньев xj=+1, для уменьшающих xj= -1.
Для достижения равенства изменяем номинальный размер одного из составляющих звеньев. Пусть А9=954 мм. Тогда:
0=0;
2. Назначаем допуски составляющих звеньев по способу одинаковой степени точности, при этом должно выполняться неравенство:
где
-расчётный допуск замыкающего звена;-заданный допуск.
Находим среднее число единиц допусков для определения квалитета:
где
- единица допуска j-го звена;m- число составляющих звеньев;
n - число составляющих звеньев c известными допусками;
ТАjизв – известный допуск j-го составляющего звена.
В нашем случае стандартными звеньями являются А1 и А7 (ширина подшипников), тогда по стандарту ТА1=ТА7=0-(-250)=250 мкм.
принимаем допуски по 6-му квалитету, для которого
ТА2=19мкм;
ТА3=25мкм;
ТА4=36мкм;
ТА5=25мкм;
ТА6=19мкм;
ТА8=16мкм;
ТА9=56мкм;
ТА10=16мкм.
Находим расчетный допуск замыкающего звена:
следовательно, можно применить допуски по 6-му квалитету.
3.Определяем предварительно расположение полей допусков.
Для А8, А10 – симметричное расположение, для А1, А2, А3, А4, А5, А6, А7, А9 – как для основного вала.
.Определяем средние отклонения для каждого размера согласно формулам:
,где
- среднее отклонение составляющего j-го звена;- среднее отклонение замыкающего звена;
Проверим выполнение равенства:
;425
(-1)(-125)+(-1)(-9,5)+(-1)(-12,5)+(-1)(-18)+(-1)(-12,5)+(-1)(-9,5)+(-1)(-125)+(-1)*0 +(-28)+(-1)*0;Для удовлетворения равенства меняем среднее отклонение одного из составляющих звеньев, которое считаем зависимым. Принимаем ЕСА9= 113мкм. Тогда:
425=(-1)(-125)+(-1)(-9,5)+(-1)(-12,5)+(-1)(-18)+(-1)(-12,5)+(-1)(-9,5)+(-1)(-125)+(-1)*0 +113+(-1)*0=425.
Определим верхнее и нижнее отклонения зависимого звена согласно формулам:
5.Окончательно получаем и подставляем в чертеж следующие размеры:
Расчет размерной цепи вероятностным методом
Схема размерной цепи представлена на рис. 5.
1. Номинальные размеры составляющих звеньев, как и в случае решения по методу максимума-минимума:
АD=0
- величина зазора, замыкающее звено;А1=47 мм – ширина подшипника, уменьшающее звено;
А2=60 мм – ширина распорной втулки, уменьшающее звено;
А3=160 мм – ширина колеса, уменьшающее звено;
А4=320 мм – ширина участка под вал-шестерню, уменьшающее звено;
А5=160 мм – ширина 2-го колеса, уменьшающее звено;
А6=80 мм - ширина распорной втулки, уменьшающее звено;
А7=47мм - ширина подшипника, уменьшающее звено;
А8=40 мм - расстояние между торцами крышки, уменьшающее звено;
А9=1000 мм – общая длина цепи, увеличивающее звено;
А10=40 мм - расстояние между торцами крышки, уменьшающее звено.
Согласно условию, рассеяние погрешностей составляющих звеньев подчиняется закону Гаусса, а процент риска выхода значений замыкающего звена за установленные пределы составляет не более 0,1% (р=0,1%), тогда относительное среднее квадратичное отклонение lj=1/3, коэффициент риска Dt=3,29.
Для определения нужного квалитета составляющих звеньев находим среднее число единиц допуска (при способе одинаковой степени точности).
где ТАD - допуск замыкающего звена,
SТАjизв – сумма допусков на ширину подшипников.
Принимаем 10-й квалитет для составляющих звеньев, для которого количество единиц допуска 64. Тогда допуски на составляющие звенья:
ТА2=120мкм;
ТА3=160мкм;
ТА4=230мкм;
ТА5=160мкм;
ТА6=120мкм;
ТА8=100мкм;
ТА9=360мкм;
ТА10=100мкм.
Тогда найдём расчетное значение допуска замыкающего звена для выполнения условия:
Следовательно, принимаем допуски по 10-му квалитету.
Для определения предельных отклонений составляющих звеньев задаемся расположением полей допусков:
Для А8, А10 – симметричное расположение, для А1, А2, А3, А4, А5, А6, А7, А9 – как для основного вала.
4.Определяем средние отклонения для каждого размера согласно формулам:
,где
- среднее отклонение составляющего j-го звена;- среднее отклонение замыкающего звена;
Проверим выполнение равенства:
;425
(-1)(-125)+(-1)(-60)+(-1)(-80)+(-1)(-115)+(-1)(-80)+(-1)(-60)+(-1)(-125)+(-1)*0 +(-180)+(-1)*0; .Для удовлетворения равенства меняем среднее отклонение одного из составляющих звеньев, которое считаем зависимым. Принимаем ЕСА9= -220мкм. Тогда: 425=(-1)(-125)+(-1)(-60)+(-1)(-80)+(-1)(-115)+(-1)(-80)+(-1)(-60)+(-1)(-125)+(- 1)*0 +(-220)+(-1)*0;
Определим верхнее и нижнее отклонения зависимого звена согласно формулам:
5.Окончательно получаем и подставляем в чертеж следующие размеры: