Класифікація і властивості контактних пар і з'єднань

 

Цілеспрямованим з'єднанням деталей відповідно до креслень забезпечується визначеність їх взаємного орієнтування і працездатність конструкції. Досягнення визначеності орієнтування одне з основних завдань конструювання. Визначеність орієнтування пов'язана з обмеженням деяких ступенів свободи деталі. Всього таких ступенів 6: переміщення по 3 вісям,повороти відносно тих же вісей. У конструкції приладів деталі позбавлені, як правило, всіх шести ступенів свободи. Рідко деталі мають одну ступень свободи і дуже рідко більш за одну ступень свободи. Обмежувані ступені свободи називаються зайвими. При конструюванні з'єднань необхідно наперед знати:

1. Скільки ступенів свободи в деталей потрібно обмежити.

2. Скільки ступенів свободи може обмежити та або інша конструкція.

Ці основні завдання розбиваються на декілька часних:

1. Визначення необхідного і достатнього числа зв'язків, що накладаються на деталь.

2. Вибір переважних форм зв'язків.

3. Оптимізація конструкції зв'язків що обмежують зсуви і повороти.

 

Матеріальні зв'язки за допомогою яких обмежуються зайві ступені свободи називаються контактними парами. Можливі види елементів контактних пар згідно [6] приведені в таблиці 4.4. Контактні пари, що обмежують 1 або 2 ступені свободи, називаються вищими контактними парами і позначаються Р1 і Р2. Контакт деталей, що сполучаються, в цих парах можливий по крапці або по лінії. Такі пари застосовуються в основному в рухливих з'єднаннях. Контактні пари Р₃ – Р₅ називають нижчими контактними парами і в реальних конструкціях вони грають домінуючу роль. Важливою властивістю елементарних контактних пар є їх еквівалентність, яка виражається в тому, що пари нижчих класів можуть бути замінені парами вищих. Наприклад, будь-яка пара з контактом по лінії може бути замінена двома парами з контактом по крапці.

Лекція № 12. Основі базування деталей. Геометрічна невизначенність та перетворення класів контактних пар. Надлишкове базування

 

Основи базування деталей

Основну масу з'єднань складають базуючі з'єднання:

1. Нерухомі в системах, що несуть.

2. Рухливі в базуючих кінематичних парах.

Базуванням називається додання матеріальним тілам визначеного і строго фіксованого положення  в просторі. У конструюванні – це додання певного заданого кресленням положення деталі, що базується, відносно базової. Модель процесу конструювання базуючих з'єднань наступна:

1. Формується завдання, яке потрібно вирішити (здійснити обертальний, поступальний рух або розробити нерухому систему).

2. Визначається тип деталі, що базується (призма, циліндр).

3. Виявляються види і число зайвих ступенів свободи деталі, що базується.

4. Встановлюють конструктивні обмеження (наприклад, обумовлені особливостями компоновки приладу).

5. Вибирається схема базування і види контактних пар.

 

 

Табл.4.4

 

Рис. 4.8. Вихідні схеми базування призматичних тіл із зв'язками:

а) Р3, Р2 і Р1; б) Р3 і Р1; в) Р1

    Вибір контактного варіанту схеми базування залежить від силового і динамічного режимів роботи з'єднань. Найчастіше застосовують варіанти базування призматичних тіл зображених на рисунку 4.8. із зв'язками: а) Р3, Р2 і Р1; б) Р3 і Р1; в) Р1. Схема в) забезпечує найбільшу геометричну визначеність базування. При базуванні тіл циліндрової форми завжди залишається одна ступень свободи в деталі, що базується (обертання довкола осі). Схеми варіантів базування представлені на рис.4.9. Найбільш споживані варіанти а) і б) змальовані на рисунку 4.9.

 

Рис. 4.9. Вихідні схеми базування циліндрових тіл із зв'язками:

а) Р4 і Р1; б) Р2 і Р1; в) Р1

Схеми базування сферичних деталей представлені на рис. 4.10. При базуванні тіл сферичної форми як видно з рисунка є 3 види контактів з'єднання:

1. По поверхні.

2. По лінії.

3. По крапках.

 

Рис. 4.10. Вихідні схеми базування тіл сферичної форми:

а) з одним зв'язком Р3; б) по конічній поверхні (зв'язок Р3); в) по кромці циліндрового отвору (зв'язок Р3); г) по призматичній канавці (зв'язок Р2)

Такі з'єднання використовуються в пристроях юстування і налаштування, коли потрібне регулювання по 3 кутовим координатам.