En el proceso de diseño y fabricación de equipos mecánicos, la coordinación de las tolerancias de las piezas es crucial para la precisión de montaje y el rendimiento general.para conjuntos complejosEn el caso de las cadenas de tolerancia, que implican la combinación de múltiples componentes, el diseño óptimo de las cadenas de tolerancia se convierte en un factor clave para garantizar un ensamblaje de alta precisión y mejorar la estabilidad del equipo mecánico..En este trabajo se analiza cómo calcular y optimizar la cadena de tolerancia mediante el método matemático, se analiza la influencia de la coordinación de tolerancia en la precisión general,y propone el esquema de optimización.

1Conceptos básicos e importancia de la cadena de tolerancia

Una cadena de tolerancia es una cadena de precisión que consiste en las tolerancias de múltiples componentes.En concreto, la cadena de tolerancia se transmite a través del error de tamaño de cada componente y, en última instancia, afecta a la precisión del ensamblaje.ayuda a reducir la acumulación de errores, para garantizar el rendimiento y la vida útil del equipo en su conjunto.

Por ejemplo, en equipos mecánicos complejos, el error de coordinación de engranajes, rodamientos, piezas de conexión, etc., puede transmitirse continuamente a través de la cadena de tolerancia,que conduce a la amplificación continua del error de montajePor lo tanto, el cálculo eficaz y la optimización de la cadena de tolerancia pueden mejorar la precisión del ensamblaje general y reducir el costo de producción y la tasa de los productos.

2Método de cálculo de la cadena de tolerancias

2.1 Método de tolerancia máxima

El método de tolerancia máxima es el método de cálculo de la cadena de tolerancias más tradicional, que obtiene la tolerancia máxima del conjunto sumando el valor de tolerancia de cada componente.Este método es simple e intuitivo, y es adecuado para el diseño de requisitos de alta precisión.

Formulario:

Donde, Ti es la tolerancia para cada componente.Aunque conservador, este método asegura que el error de tolerancia en el proceso de montaje no exceda el rango permitido.

2.2 Método cuadrado de la raíz media (método RMS)

El método de la raíz media cuadrada (RMS) considera la distribución aleatoria del error de tolerancia y utiliza la suma del cuadrado cuadrado para calcular el error de la cadena de tolerancia,que puede proporcionar una estimación más razonable.

Formulario:

Este método es adecuado cuando la distribución del error es relativamente uniforme y puede reflejar con mayor precisión la influencia de la transmisión del error entre componentes.

2.3 Método de simulación y análisis

En el diseño mecánico moderno, el análisis de simulación simula el estado de coordinación real de cada componente mediante el uso de herramientas de diseño asistido por computadora (CAD) y análisis de elementos finitos (FEA).A través de un extenso análisis de simulación, el diseño de tolerancia puede ser descubierto y optimizado de antemano.

• 3. Método de diseño de optimización de la cadena de tolerancia
• 3.1 Optimizar la distribución de las tolerancias
• La optimización de la cadena de tolerancias debe considerar en primer lugar cómo asignar razonablemente la tolerancia a cada parte y evitar un error excesivo concentrado en una sola parte.Las estrategias comunes de optimización incluyen::
• Control prioritario de los componentes clave para las partes más críticas que afectan a la precisión del montaje, como el asiento del rodamiento, el engranaje, etc., para adoptar requisitos de tolerancia más estrictos.
• Para los componentes con requisitos de precisión bajos, la tolerancia puede reducirse adecuadamente para reducir los costes de producción.3. Método de diseño de optimización de la cadena de tolerancia
• 3.1 Optimizar la distribución de las tolerancias
• La optimización de la cadena de tolerancias debe considerar en primer lugar cómo asignar razonablemente la tolerancia a cada parte y evitar un error excesivo concentrado en una sola parte.Las estrategias comunes de optimización incluyen::
• Control prioritario de los componentes clave para las partes más críticas que afectan a la precisión del montaje, como el asiento del rodamiento, el engranaje, etc., para adoptar requisitos de tolerancia más estrictos.
• Para los componentes con requisitos de precisión bajos, la tolerancia puede reducirse adecuadamente para reducir los costes de producción.

3. Método de diseño de optimización de la cadena de tolerancia

3.1 Optimizar la distribución de las tolerancias

La optimización de la cadena de tolerancias debe considerar en primer lugar cómo asignar razonablemente la tolerancia a cada parte y evitar un error excesivo concentrado en una sola parte.Las estrategias comunes de optimización incluyen::

Control prioritario de los componentes clave para las partes más críticas que afectan a la precisión del montaje, como el asiento del rodamiento, el engranaje, etc., para adoptar requisitos de tolerancia más estrictos.

Para los componentes con requisitos de precisión bajos, la tolerancia puede reducirse adecuadamente para reducir los costes de producción.

3. Método de diseño de optimización de la cadena de tolerancia

3.1 Optimizar la distribución de las tolerancias

La optimización de la cadena de tolerancias debe considerar en primer lugar cómo asignar razonablemente la tolerancia a cada parte y evitar un error excesivo concentrado en una sola parte.Las estrategias comunes de optimización incluyen::

Control prioritario de los componentes clave para las partes más críticas que afectan a la precisión del montaje, como el asiento del rodamiento, el engranaje, etc., para adoptar requisitos de tolerancia más estrictos.

Para los componentes con requisitos de precisión bajos, la tolerancia puede reducirse adecuadamente para reducir los costes de producción.