16.1. Размерная цепь и её звенья

Отклонения выходного контролируемого параметра чаще всего формируются как функция отклонений некоторых величин, непосредственно или косвенно влияющих на величину, характеризующую этот параметр. В частном случае, когда выходной параметр представляет собою геометрический размер, его связь с влияющими на него другими геометрическими размерами описывают с помощью размерной цепи.

Размерная цепь определена стандартом [53] как «совокупность размеров, непосредственно участвующих в решении поставленной задачи и образующих замкнутый контур». Любой из размеров, образующих цепь, называется звеном размерной цепи. Размер, являющийся исходным при постановке задачи, называется замыкающим звеном. В отличие от замыкающего все прочие звенья называется составляющими.

В качестве примера рассмотрим конструктивную схему герметизированного магнитоуправляемого контакта (геркона), изображенную на рис. 16.1. В герконе два контактных стержня 1 и 3 вместе со стеклянным баллоном 2 образуют конструкцию, в которой должны быть решены несколько задач.

Рис. 16.1. Конструктивная схема и размерная цепь герметизированного магнитоуправляемого контакта

Одной из конструктивных задач является создание заданного значения контактного перекрытия, которое на рис. 16.1 обозначено  $\ensuremath{\text{\textit{Г}}}_\Delta$ в соответствии с рекомендацией стандарта [53]. Этот размер по определению и есть замыкающее звено. В решении указанной задачи принимают непосредственное участие геометрические размеры нескольких деталей: длина геркона  $\ensuremath{\text{\textit{Г}}}_2$ и длины стержней  $\ensuremath{\text{\textit{Г}}}_1$ и  $\ensuremath{\text{\textit{Г}}}_3$.

Формирование замыкающего звена происходит при сборке деталей в изделие, и потому размерная цепь  $\ensuremath{\text{\textit{Г}}}_1$, $\ensuremath{\text{\textit{Г}}}_2$, $\ensuremath{\text{\textit{Г}}}_3$, $\ensuremath{\text{\textit{Г}}}_\Delta$ называется сборочной. На том же рис. 16.1 изображен и замкнутый контур указанных размеров, т. е. сама размерная цепь.

На рисунке 16.2 изображен каркас катушки электромагнитного реле и вариант его размерных цепей. Все размерные цепи на этом рисунке составлены из размеров одной детали и потому называются детальными цепями.

Рис. 16.2. Каркас катушки и его размерные цепи

Одна из размерных цепей каркаса — $\ensuremath{\text{\textit{Н}}}_1$, $\ensuremath{\text{\textit{Н}}}_2$, $\ensuremath{\text{\textit{Н}}}_3$ и $\ensuremath{\text{\textit{Н}}}_\Delta$ — решает задачу создания необходимой высоты обмоточного пространства катушки. Другая цепь — $\ensuremath{\text{\textit{В}}}_1$, $\ensuremath{\text{\textit{В}}}_2$, $\ensuremath{\text{\textit{В}}}_\Delta$ — формирует ширину обмоточного окна. Третья, изображенная на рис. 16.2, цепь — $\ensuremath{\text{\textit{Е}}}_1$, $\ensuremath{\text{\textit{Е}}}_2$, $\ensuremath{\text{\textit{Е}}}_\Delta$ — обеспечивает создание заданного размера толщины каркаса.

Размерные цепи $\ensuremath{\text{\textit{В}}}$ и $\ensuremath{\text{\textit{Е}}}$ называют параллельно связанными, так как эти цепи имеют общее звено. В одной цепи это звено обозначено $\ensuremath{\text{\textit{В}}}_2$, в другой — $\ensuremath{\text{\textit{Е}}}_2$.

Среди составляющих звеньев всякой размерной цепи есть такие, увеличение которых влечет за собой увеличение замыкающего звена. В цепи $\ensuremath{\text{\textit{Г}}}$ такими являются звенья  $\ensuremath{\text{\textit{Г}}}_1$ и $\ensuremath{\text{\textit{Г}}}_3$, а в цепи  $\ensuremath{\text{\textit{Н}}}$ такое звено одно — высота каркаса  $\ensuremath{\text{\textit{Н}}}_2$. Эти звенья называют увеличивающими. Напротив, если увеличение составляющего звена приводит к уменьшению замыкающего, то звено называют уменьшающим. К таким звеньям относятся в цепи  $\ensuremath{\text{\textit{Г}}}$ длина геркона  $\ensuremath{\text{\textit{Г}}}_2$, а в цепи  $\ensuremath{\text{\textit{Н}}}$ обе толщины боковых стенок каркаса $\ensuremath{\text{\textit{Н}}}_1$ и $\ensuremath{\text{\textit{Н}}}_3$. Характер звена определяется той цепью, в которую оно включено. Так, одно и то же звено  $\ensuremath{\text{\textit{В}}}_2=\ensuremath{\text{\textit{Е}}}_2$ (радиус цилиндрической втулки каркаса) в параллельно связанных цепях $\ensuremath{\text{\textit{В}}}$ и $\ensuremath{\text{\textit{Е}}}$ имеет характер увеличивающего в одной цепи ( $\ensuremath{\text{\textit{Е}}}$) и уменьшающего в другой ( $\ensuremath{\text{\textit{В}}}$).