Общее правило выявления размерных цепей. Несмотря на разнообразие видов размерных цепей, существует ряд общих методических приемов выявления размерных цепей и составления их геометрических схем. Выявление и составление размерных цепей производят в следующем порядке:
— исходя из задачи расчета устанавливают замыкающее звено размерной цепи;
— пользуясь сборочными и рабочими чертежами деталей изделия, а при надобности и натурными образцами, выявляют детали и сборочные единицы изделия, размеры которых оказывают влияние на величину замыкающего звена;
— устанавливают направление действующих на детали рабочих и сборочных нагрузок, определяющих их взаимное положение, при котором в соответствии с условиями задачи расчета фиксируется величина замыкающего звена;
— вычерчивают эскиз выявленных ранее взаимодействующих друг с другом (в соответствии с условиями задачи) деталей и сборочных единиц изделия, влияющих на величину замыкающего звена.
Сборочный эскиз вычерчивают с такой точностью графического изображения, которая необходима для размерного расчета: излишние подробности эскиза могут затруднить графическое выражение задачи;
— выявляют и обозначают на эскизе поверхности контактов (конструкторские базы) взаимодействующих деталей и сборочных единиц, образуемые под действием сборочных или рабочих нагрузок, согласно условиям задачи;
— непосредственно на эскизе или рядом с ним вычерчивают геометрическую схему основной размерной цепи, включающую в виде направленных векторов-размеров замыкающее звено и составляющие звенья, которые соединяют конструкторские базы сопряженных деталей, образуя при этом замкнутый контур;
— для размерных цепей с параллельными размерами каждая деталь представлена одним размером, соединяющим базовые контактные поверхности деталей. Составляющие звенья размерной цепи нумеруют порядковыми номерами при переходе от одного звена к другому;
— получают исходное уравнение основной размерной цепи, проектируя все звенья выявленной размерной цепи на выбранное направление. Обычно это алгебраическое уравнение для линейных размерных цепей представляют в виде явной функции составляющих звеньев размерной цепи относительно замыкающего звена;
— по рабочим чертежам деталей, которые устанавливаются по сборочным чертежам и спецификациям, выявляют элементы конструкции, идентичные звеньям размерной цепи, вошедшим в геометрическую схему, и непосредственно по чертежу или с помощью производных размерных цепей устанавливают числовые значения номинальных размеров всех составляющих звеньев размерной цепи;
— подставляя полученные значения всех звеньев в исходное уравление размерной цепи, получают полное уравнение основной цепи.
На конкретных примерах рассмотрим практические приемы выявления и построения размерных цепей различных видов с учетом их особенностей.
Размерные цепи с параллельными линейными размерами. Методику выявления такой размерной цепи рассмотрим на примере кривошипно-шатунного и поршневого механизма автомобильного двигателя.
Одной из задач размерного расчета этого механизма является обеспечение собираемости его деталей с блоком цилиндров двигателя, для чего конструктором предусмотрен гарантированный зазор между торцом бобышки поршня и торцом верхней головки шатуна. В случае отсутствия зазоров со стороны правого или левого торцов верхней головки шатуна сборка механизма с блоком цилиндров двигателя становится невозможной. Величина зазора со стороны правого торца бобышки шатуна при крайнем правом положении шатуна соответствует крайнему правому положению поршня шатуна и коленчатого вала, а величина зазора со стороны левого торца бобышки шатуна соответствует крайнему левому положению поршня, шатуна и коленчатого вала. В качестве замыкающих звеньев при решении данной задачи принимают зазоры Ад (размерная цепь А).
Плоскостные размерные цепи с линейными и угловыми размерами. Размерная цепь с угловыми размерами представляет собой плоскую размерную цепь, в которой наряду с линейными имеются угловые размеры. Выявление и составление таких размерных цепей производят с учетом их особенностей и в соответствии с общим правилом построения размерных цепей.
Основной особенностью размерных цепей с угловыми размерами является наличие неявных точек контакта для одной или нескольких деталей сборочной единицы. В число составляющих звеньев основных размерных цепей должны быть включены так называемые переходные размеры, направленные по наклонной стороне угла до неявной точки контакта.
Рассмотрим особенности и методику составления размерных цепей с угловыми размерами на примере клапанного механизма автомобильного двигателя с верхним расположением клапанов.
